进程通信:内存映射函数mmap() & munmap()

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基本概念

  • 内存映射(Memory-mapped I/O):将磁盘文件的数据映射到内存,用户通过修改内存就能修改磁盘文件。
  • 内存映射是进程通信(IPC)的一种方式,可以用于:
    • 有关系的父子进程
    • 无关的两个进程
  • 内存映射通信,是非阻塞的。

内存映射系统调用:

  • 将一个文件或者设备的数据映射到内存中:
    • void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
  • 释放内存映射:
    • int munmap(void *addr, size_t length);

内存映射函数: void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

头文件:#include <sys/mman.h>

参数:

  • void *addr : NULL, 由内核指定

  • size_t length : 要映射的数据的长度,这个值不能为0。建议使用文件的长度。
    获取文件的长度:stat() lseek()

  • int prot : 对申请的内存映射区的操作权限

    • PROT_EXEC :可执行的权限

    • PROT_READ :读权限

    • PROT_WRITE :写权限

    • PROT_NONE :没有权限

要操作映射内存,必须要有读的权限.PROT_READ、PROT_READ|PROT_WRITE

  • int flags :

    • MAP_SHARED : 映射区的数据会自动和磁盘文件进行同步,进程间通信,必须要设置这个选项

    • MAP_PRIVATE :不同步,内存映射区的数据改变了,对原来的文件不会修改,会重新创建一个新的文件。(copy on write)

  • int fd: 需要映射文件的文件描述符

    • 通过open得到,open的是一个磁盘文件

    • 注意:文件的大小不能为0,open指定的权限不能和prot参数有冲突。

      • prot: PROT_READ open:只读/读写

      • prot: PROT_READ | PROT_WRITE open:读写

  • off_t offset:偏移量,一般不用。必须指定的是4k的整数倍,0表示不偏移。

返回值

  • 成功:返回创建的内存的首地址

  • 失败:返回MAP_FAILED

释放内存映射函数int munmap(void *addr, size_t length);

头文件:#include <sys/mman.h>

参数:

  • void *addr : 要释放的内存的首地址
  • size_t length: 要释放的内存的大小,要和mmap函数中的length参数的值一样。

返回值:

  • 成功:0
  • 失败:-1