2009-09-04 20:19:00 itismine 阅读数 1207

【 mmap/munmap系统调用】 

功能描述: 
mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上,如果文件的大小不是所有页的大小之和,最后一个页不被使用的空间将会清零。munmap执行相反的操作,删除特定地址区域的对象映射。 
基 
于文件的映射,在mmap和munmap执行过程的任何时刻,被映射文件的st_atime可能被更新。如果st_atime字段在前述的情况下没有得到
更新,首次对映射区的第一个页索引时会更新该字段的值。用PROT_WRITE 和 MAP_SHARED标志建立起来的文件映射,其st_ctime 
和 st_mtime 
在对映射区写入之后,但在msync()通过MS_SYNC 和 MS_ASYNC两个标志调用之前会被更新。 
用法: 
#include 
void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, 
int fd, off_t offset); 
int munmap(void *start, size_t length); 
参数: 
start:映射区的开始地址。 
length:映射区的长度。 
prot:期望的内存保护标志,不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值,可以通过or运算合理地组合在一起 
PROT_EXEC //页内容可以被执行 
PROT_READ  //页内容可以被读取 
PROT_WRITE //页可以被写入 
PROT_NONE  //页不可访问 
flags:指定映射对象的类型,映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体 
MAP_FIXED //使用指定的映射起始地址,如果由start和len参数指定的内存区重叠于现存的映射空间,重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用,操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上。 
MAP_SHARED //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入,相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用,文件实际上不会被更新。 
MAP_PRIVATE //建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的,只能使用其中一个。 
MAP_DENYWRITE //这个标志被忽略。 
MAP_EXECUTABLE //同上 
MAP_NORESERVE //不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留,对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留,同时内存不足,对映射区的修改会引起段违例信号。 
MAP_LOCKED //锁定映射区的页面,从而防止页面被交换出内存。 
MAP_GROWSDOWN //用于堆栈,告诉内核VM系统,映射区可以向下扩展。 
MAP_ANONYMOUS //匿名映射,映射区不与任何文件关联。 
MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的别称,不再被使用。 
MAP_FILE //兼容标志,被忽略。 
MAP_32BIT //将映射区放在进程地址空间的低2GB,MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。 
MAP_POPULATE //为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。 
MAP_NONBLOCK //仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读,只为已存在于内存中的页面建立页表入口。 
fd:有效的文件描述词。如果MAP_ANONYMOUS被设定,为了兼容问题,其值应为-1。 
offset:被映射对象内容的起点。 


返回说明: 
成功执行时,mmap()返回被映射区的指针,munmap()返回0。失败时,mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1],munmap返回-1。errno被设为以下的某个值 
EACCES:访问出错 
EAGAIN:文件已被锁定,或者太多的内存已被锁定 
EBADF:fd不是有效的文件描述词 
EINVAL:一个或者多个参数无效 
ENFILE:已达到系统对打开文件的限制 
ENODEV:指定文件所在的文件系统不支持内存映射 
ENOMEM:内存不足,或者进程已超出最大内存映射数量 
EPERM:权能不足,操作不允许 
ETXTBSY:已写的方式打开文件,同时指定MAP_DENYWRITE标志 
SIGSEGV:试着向只读区写入 
SIGBUS:试着访问不属于进程的内存区 
原文地址: 
http://club.cn.yahoo.com/bbs/threadview/1200062866_53__pn1.html

2007-12-07 16:51:00 whinah 阅读数 4081

linux/unix 下,或者说posix 的munmap,很简单,只有两个参数:

int munmap(void *start, size_t length);

其中 length 必须是 mmap 时的 length,如果小于当初 mmap 时的那个 length,并且正好少的部分跨越了一个page,那就麻烦了,我就犯了这个错误,非常严重的后果!内存泄漏,不是泄露了刚好少 unmap 的那个 page,而是整个 [start, length) 区域都不会成功被 unmap,也许内存中的更改已经写入文件,但是虚拟内存空间[start,length)未被释放!如此多次,会造成 ENOMEM!

感谢上帝,搞了半天,这个问题终于被发现了。

感觉吧,Windows 的很简单 UnmapViewOfFile 就一个参数,就是 MapViewOfFile 返回的那个地址,UnmapViewOfFile 时整个 map 区域都被释放,而 posix 的 munmap,从理论上讲,可以一次 mmap 一大块区域,然后多次 unmap 这个区域中的不同部分,这的确提高了一些灵活性,但是……。

 

2017-06-03 21:15:33 lixiaogang_theanswer 阅读数 1975

1.文件映射,能够将硬盘映射到进程的地址,这样可以向操作内存一样来操作文件,而且效率高;但是有一定的限制,
· 文件的长度必须大于等于映射的长度;
· 映射的offset必须是页(page)的整数倍;

注意:映射不会增长文件的长度;映射部分的内容应该是文件本来就应该有的内容;

2 .文件映射主要使用到两个函数;分别是:mmap和munmap;其函数的原型和所需头文件如下:

 #include <sys/mman.h>

 void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset); 
 参数:addr通常都指定为NULL,让操作系统来决定在内存空间中开辟映射的空间;
     length:为所映射的长度;
     prot:表示protect,该参数描述了映射的所需内存保护;并且不能与文件的开放模式发生冲突)。
     flags: MAP_SHARED才会将内存体现在硬盘, MAP_PRIVATE不会将数据保存到硬盘
     fd:文件描述符
     offset:从文件的哪部分开始映射

 int munmap(void *addr, size_t length);
 munmap释放内存中分配的映射内存空间;

这里写图片描述

                  文件映射示意图

3 .在当前的目录下面创建(touch)一个文件1.txt,然后使用命令将其文件空间大小改为“文件映射时候的length”大小;当然这里的length大小可以改变,但是值得注意的是当length改变的时候,文件1.txt文件的大小也得跟着改变,不然执行时候,会出现“段错误”;

改变文件大小方式有两种:

(1) truncate 1.txt --size=4096
也可以采用ftruncate,ftruncate和truncate两个函数的功能都相同,只不过ftruncate函数是通过文件的全路径;而truncate是通过文件描述符来达到目的。

(2) dd if=/dev/zero of= 1.txt bs = 1024 count = 4
/*************************************************************************
    * File Name: mmap.c
    * Author: lixiaogang
    * Mail: 2412799512@qq.com 
    * Created Time: 2017年06月03日 星期六 20时16分31秒
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/mman.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>

int main(int argc,char *argv[])
  {
    int fd = open("1.txt",O_RDWR);
    char buf[] = "hello world.";
    if(fd < 0){
        perror("open");
        return -1;
    }

    size_t length = 4096;
    char *ptr =(char*) mmap(NULL,length,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
    if(NULL ==ptr){
        perror("mmap");
        return -1;
    }
    strcpy(ptr,buf);
    munmap(ptr,length);
    close(fd);
/*注意,这里必须得指定文件1.txt的size大小为      *length=4096的大小,不然会出现段错误;
    //因为mmap内存映射不会像文件读写一样,自动地去增长文件空间的大小
    return 0;
  }

打开文件1.txt,此时文件中的内容是

hello world.

4 .若将该代码中的MAP_SHARED改为MAP_PRIVATE,则不会将hello wrold写入1.txt文件中,也就是说不会写入到硬盘里面。

char *ptr =(char*) mmap(NULL,length,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_PRIVATE,fd,0);
2016-07-22 00:35:45 u012704911 阅读数 159
mmap 中的读写权限 与打开文件的读写权限没有任何关联,但是
mmap的MAP_SHARED 与MAP_PRIVATE权限是冲突的,如果mmap的权限为
MAP_PRICATE则open打开文件的权限对mmap影响不大,如果mmap的
权限为MAP_SHARED 那么open函数的权限最好取O_RDWR,不然很容易
报错.


mmap的偏移量,即函数中的参数offset的值尽量是4096的整数倍,因为
mmap是按照页来分配内存的,如果不是整数倍,则mmap函数报错。


当open返回的文件标识符提前关闭,对于内存映射的数据同步没有影响


#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/mman.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<cstdlib>
void sys_err(const char * str)
{
perror(str);
exit(-1);
}
int main()
{
char *mem;
int len;
int fd = open("hello",O_RDWR);
if(fd < 0)
{
sys_err("open");
}
len = lseek(fd,0,SEEK_END);
mem = static_cast<char *>(mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0));
if(mem == MAP_FAILED)
{
sys_err("mmap");
}
std::cout<<mem<<std::endl;
munmap(mem,len);
close(fd);


return 0;
}

2019-03-30 21:04:16 qq_33883085 阅读数 139

#include <sys/mman.h>

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);

int munmap(void *addr, size_t length);

 

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);

返回:成功,返回创建的映射区首地址(其返回的地址可以作为数组的首地址来使用);失败,返回MAP_FAILED(宏)。

addr:建立映射区的首地址,由Linux内核指定。使用时,直接传递NULL

length:欲创建映射区的大小(必须小于文件大小);

prot:映射区权限PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE(两个宏位或);

flags:标志位参数(常用于设定更新物理区域、设置共享、创建匿名映射区),MAP_SHARED:会将映射区所做的操作反映到物理设备(磁盘)上,MAP_PRIVATE:映射区所做的修改不会反映到物理设备;

fd:用来建立映射区的文件描述符

offset:映射文件的偏移4k的整数倍),即只是映射文件的部分,不是从开始处映射。

 

int munmap(void *addr, size_t length);

同malloc(new)函数申请内存空间类似的,mmap建立的映射区在使用结束后也应调用类似free(delete)的函数来释放。

addr:映射区的首地址   length:映射区的长度

成功:0,失败:-1

 

两个函数的注意事项:

1.创建映射区的过程中,隐含着一次对映射文件的读操作,因此在打开文件时必须包括读权限,才能创建映射区;

2.当MAP_SHARED时,要求:映射区的权限应 <=文件打开的权限(出于对文件的保护)。而MAP_PRIVATE则无所谓,因为mmap中的权限是对内存的限制;

3.映射区的释放与文件关闭无关。只要映射建立成功,文件可以立即关闭。在建立好映射区之后就可以关闭文件了,以后在对映射区的读写操作不再需要文件描述符了,因为映射关系已经被mmap系统调用确定了。

4.特别注意,当映射文件大小为0时,不能创建映射区。所以:用于映射的文件必须要有实际大小!不能为0mmap使用时常常会出现总线错误,通常是由于共享文件存储空间大小引起的。malloc(或new)分配的地址大小(堆空间)都可以指定为0(使用完后,需要free(或delete)释放),但是mmap不可以!!

5.munmap传入的地址一定是mmap的返回地址,坚决杜绝指针++操作(必须完全对应);

6.文件偏移量必须为4K的整数倍,因为MMU完成了从线性地址到物理地址的映射,映射时以页为单位进行的,一页一页进行映射;

7.mmap创建映射区出错概率非常高,一定要检查返回值,确保映射区建立成功再进行后续操作。

因此,对于新创建的文件,必须对文件进行拓展(ftruncate、truncate和lseek),然后才能创建映射区。对于lseek、mmap等函数的指针移动都是以字节为单位的(char为1个字节)。

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