mmap()系统调用使得进程之间经过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后，进程能够向访问普通内存同样对文件进行访问，没必要再调用read()，write()等操做。linux
void *inux采用的是页式管理机制。对于用mmap()映射普通文件来讲，进程会在本身的地址空间新增一块空间，空间大小由mmap()的len参数指定，注意，进程并不必定可以对所有新增空间都能进行有效访问。进程可以访问的有效地址大小取决于文件被映射部分的大小。简单的说，可以容纳文件被映射部分大小的最少页面个数决定了进程从mmap()返回的地址开始，可以有效访问的地址空间大小。超过这个空间大小，内核会根据超过的严重程度返回发送不一样的信号给进程。可用以下图示说明：mmap(void *start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offsize);
头文件：#include web
具体参数含义
start ： 指向欲映射的内存起始地址，一般设为 NULL，表明让系统自动选定地址，映射成功后返回该地址。
length： 表明将文件中多大的部分映射到内存。
prot ： 映射区域的保护方式。能够为如下几种方式的组合：
PROT_EXEC 映射区域可被执行
PROT_READ 映射区域可被读取
PROT_WRITE 映射区域可被写入
PROT_NONE 映射区域不能存取
flags ： 影响映射区域的各类特性。在调用mmap()时必需要指定MAP_SHARE或 MAP_PRIVATE。
MAP_FIXED 若是参数start所指的地址没法成功创建映射时，则放弃映射，不对地址作修正。一般不鼓励用此旗标。
MAP_SHARED 对映射区域的写入数据会复制回文件内，并且容许其余映射该文件的进程共享。
MAP_PRIVATE 对映射区域的写入操做会产生一个映射文件的复制，即私人的“写入时复制”(copy on write)对此区域做的任何修改都不会写回原来的文件内容。
MAP_ANONYMOUS创建匿名映射。此时会忽略参数fd，不涉及文件，并且映射区域没法和其余进程共享。
MAP_DENYWRITE只容许对映射区域的写入操做，其余对文件直接写入的操做将会被拒绝。
MAP_LOCKED 将映射区域锁定住，这表示该区域不会被置换(swap)。
fd ： 要映射到内存中的文件描述符。若是使用匿名内存映射时，即flags中设置了MAP_ANONYMOUS，fd设为-1。有些系统不支持匿名内存映射，则可使用fopen打开/dev/zero文件，
而后对该文件进行映射，能够一样达到匿名内存映射的效果。
offset：文件映射的偏移量，一般设置为0，表明从文件最前方开始对应，offset必须是PAGE_SIZE的整数倍。
返回值：
若映射成功则返回映射区的内存起始地址，不然返回MAP_FAILED(－1)，错误缘由存于errno 中。
错误代码：
EBADF 参数fd 不是有效的文件描述词
EACCES 存取权限有误。若是是MAP_PRIVATE 状况下文件必须可读，使用MAP_SHARED则要有PROT_WRITE以及该文件要能写入。
EINVAL 参数start、length 或offset有一个不合法。
EAGAIN 文件被锁住，或是有太多内存被锁住。
ENOMEM 内存不足。
用户层的调用很简单，其具体功能就是直接将物理内存直接映射到用户虚拟内存，使用户空间能够直接对物理空间操做。可是对于内核层而言，其具体实现比较复杂。缓存
int msync ( void * addr, size_t len, int flags);
头文件： #includeapp
简介：函数
一、刷新变化函数msync()测试
二、进程在映射空间的对共享内容的改变并不直接写回到磁盘文件中，每每在调用munmap()后才执行该操做。能够经过调用msync()函数来实现磁盘文件内容与共享内存区中的内容一致,即同步操做.this
说明：
1. 当映射区数据被修改时，内核会稍后将其更新到文件。但有时候为了确保修改能被反映到文件，能够调用 msync 函数来进行同步操做。
2. addr：文件映射到进程空间的地址；len：映射空间的大小；。
3. 参数flags控制回写到文件的具体方式。MS_ASYNC 、MS_SYNC 必须指定其一。
1)MS_ASYNC ，只是将写操做排队，并不等待写操做完成就返回。
2)MS_SYNC ，等待写操做完成后才返回。
3)MS_INVALIDATE ，做废与实际文件内容不一致缓存页，有的实现则是做废整个映射区的缓存页。后续的引用将从文件获取数据。spa
返回值：成功则返回0；失败则返回-1；code
一、实例：htm
在目录新建一个文件data里面内容以下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUF_SIZE 100
int main(int argc, char **argv)
{
int fd, nread, i;
struct stat sb;
char *mapped, buf[BUF_SIZE];
for (i = 0; i < BUF_SIZE; i++) {
buf[i] = '#';
}
/* 打开文件 */
if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0) {
perror("open");
}
/* 获取文件的属性 */
if ((fstat(fd, &sb)) == -1) {
perror("fstat");
}
/* 将文件映射至进程的地址空间 */
if ((mapped = (char *)mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ |
PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0)) == (void *)-1) {
perror("mmap");
}
/* 映射完后, 关闭文件也能够操纵内存 */
close(fd);
printf("%s", mapped);
/* 修改一个字符,同步到磁盘文件 */
mapped[20] = '9';
if ((msync((void *)mapped, sb.st_size, MS_SYNC)) == -1) {
perror("msync");
}
/* 释放存储映射区 */
if ((munmap((void *)mapped, sb.st_size)) == -1) {
perror("munmap");
}
return 0;
}测试结果
二、使用共享映射实现两个进程之间的通讯：
仍是使用文件data做为测试：
两个程序映射同一个文件到本身的地址空间, 进程A先运行, 每隔两秒读取映射区域, 看是否发生变化. 进程B后运行, 它修改映射区域, 而后推出, 此时进程A可以观察到存储映射区的变化0.
代码：
//进程A的代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUF_SIZE 100
int main(int argc, char **argv)
{
int fd, nread, i;
struct stat sb;
char *mapped, buf[BUF_SIZE];
for (i = 0; i < BUF_SIZE; i++) {
buf[i] = '#';
}
/* 打开文件 */
if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0) {
perror("open");
}
/* 获取文件的属性 */
if ((fstat(fd, &sb)) == -1) {
perror("fstat");
}
/* 将文件映射至进程的地址空间 */
if ((mapped = (char *)mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ |
PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0)) == (void *)-1) {
perror("mmap");
}
/* 文件已在内存, 关闭文件也能够操纵内存 */
close(fd);
/* 每隔两秒查看存储映射区是否被修改 */
while (1) {
printf("%s\n", mapped);
sleep(2);
}
return 0;
}
//进程B的代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define BUF_SIZE 100
int main(int argc, char **argv)
{
int fd, nread, i;
struct stat sb;
char *mapped, buf[BUF_SIZE];
for (i = 0; i < BUF_SIZE; i++) {
buf[i] = '#';
}
/* 打开文件 */
if ((fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0) {
perror("open");
}
/* 获取文件的属性 */
if ((fstat(fd, &sb)) == -1) {
perror("fstat");
}
/* 私有文件映射将没法修改文件 */
if ((mapped = (char *)mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ |
PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0)) == (void *)-1) {
perror("mmap");
}
/* 映射完后, 关闭文件也能够操纵内存 */
close(fd);
/* 修改一个字符 */
mapped[20] = '9';
return 0;
}
3.经过匿名映射实现父子进程通讯
#include
#include
#include
#include
#define BUF_SIZE 100
int main(int argc, char** argv)
{
char *p_map;
/* 匿名映射,建立一块内存供父子进程通讯 */
p_map = (char *)mmap(NULL, BUF_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if(fork() == 0) {
sleep(1);
printf("child got a message: %s\n", p_map);
sprintf(p_map, "%s", "hi, dad, this is son");
munmap(p_map, BUF_SIZE); //实际上，进程终止时，会自动解除映射。
exit(0);
}
sprintf(p_map, "%s", "hi, this is father");
sleep(2);
printf("parent got a message: %s\n", p_map);
return 0;
} #include
#include
#include
#include
#define BUF_SIZE 100
int main(int argc, char** argv)
{
char *p_map;
/* 匿名映射,建立一块内存供父子进程通讯 */
p_map = (char *)mmap(NULL, BUF_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if(fork() == 0) {
sleep(1);
printf("child got a message: %s\n", p_map);
sprintf(p_map, "%s", "hi, dad, this is son");
munmap(p_map, BUF_SIZE); //实际上，进程终止时，会自动解除映射。
exit(0);
}
sprintf(p_map, "%s", "hi, this is father");
sleep(2);
printf("parent got a message: %s\n", p_map);
return 0;}4.对mmap()返回地址的访问
linux采用的是页式管理机制。对于用mmap()映射普通文件来讲，进程会在本身的地址空间新增一块空间，空间大小由mmap()的len参数指定，注意，进程并不必定可以对所有新增空间都能进行有效访问。进程可以访问的有效地址大小取决于文件被映射部分的大小。简单的说，可以容纳文件被映射部分大小的最少页面个数决定了
进程从mmap()返回的地址开始，可以有效访问的地址空间大小。超过这个空间大小，内核会根据超过的严重程度返回发送不一样的信号给进程。可用以下图示说明：
总结一下就是, 文件大小, mmap的参数 len 都不能决定进程能访问的大小, 而是容纳文件被映射部分的最小页面数决定进程能访问的大小. 下面看一个实例:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, char** argv)
{
int fd,i;
int pagesize,offset;
char *p_map;
struct stat sb;
/* 取得page size */
pagesize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
printf("pagesize is %d\n",pagesize);
/* 打开文件 */
fd = open(argv[1], O_RDWR, 00777);
fstat(fd, &sb);
printf("file size is %zd\n", (size_t)sb.st_size);
offset = 0;
p_map = (char *)mmap(NULL, pagesize * 2, PROT_READ|PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd, offset);
close(fd);
p_map[sb.st_size] = '9'; /* 致使总线错误 */
p_map[pagesize] = '9'; /* 致使段错误 */
munmap(p_map, pagesize * 2);
return 0;
}
