mmap 与 munmap

功能描述

• mmap(memory map)
  • 将一个文件或其他对象映射进内存。
  • 文件被映射到多个page上, 若文件的大小不是所有page的大小之和, 最后一个page不被使用的空间将会被清零。
• mummap(memory unmap)
  • 删除特定地址区域的对象映射。
• 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。
• 若st_atime字段在上述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。
• 使用用PROT(protected)_WRITE 和 MAP_SHARED标志建立起来的文件映射, 其st_ctime(c: change) 和 st_mtime(m: modification) 在对映射区写入之后与msync()[memory synchronize]通过MS_SYNC 和 MS_ASYNC[memory asynchronize]两个标志调用之前会被更新。

方法

#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