在Linux中,mmap
是一种内存映射文件的方法,它将一个文件或其他对象的内容映射到进程的地址空间。这种方法可以用来读取、写入文件,或者分配内存。
mmap
的核心是创建一个虚拟地址到物理内存之间的映射。这样可以保证在不涉及磁盘I/O的情况下,进程可以直接通过虚拟地址访问数据。
以下是mmap
的一个简单用法示例:
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int fd = open("test.txt", O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
if (fd == -1) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}
lseek(fd, 1024, SEEK_SET); // 确保文件有足够大的空间
write(fd, "A", 1); // 写入一个字符,确保文件不为空
char *p = mmap(NULL, 1, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if (p == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
exit(EXIT_FAILURE);
}
*p = 'B'; // 通过内存映射修改文件内容
munmap(p, 1); // 取消内存映射
close(fd); // 关闭文件描述符
return 0;
}
在这个例子中,我们首先创建或打开一个文件,然后使用mmap
函数将文件的前两个字节映射到内存中。之后,我们通过修改内存中的值来修改文件内容。最后,我们取消内存映射并关闭文件。
源码解析部分将涉及到mmap
系统调用的实现细节,包括如何处理用户空间和内核空间的内存分配,以及如何处理文件锁和缓存的一致性等问题。由于这部分内容较为复杂且涉及到多个子系统,我们将不深入到每一行代码的实现细节。但是,我们可以提供一个高层次的视图,说明mmap
系统调用是如何与内核中的内存管理和文件系统子系统交互的。