1、定义
内存映射(Memory-mapped I/0)是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。
2、内存映射的使用
#include <sys/mman.h> void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset); - 功能:将一个文件或者设备的数据映射到内存中 - 参数: - void *addr: NULL, 由内核指定 - 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 - 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 - 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) - fd: 需要映射的那个文件的文件描述符 - 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 - offset:偏移量,一般不用。必须指定的是4k的整数倍,0表示不便宜。 - 返回值:返回创建的内存的首地址 失败返回MAP_FAILED,(void *) -1 int munmap(void *addr, size_t length); - 功能:释放内存映射 - 参数: - addr : 要释放的内存的首地址 - length : 要释放的内存的大小,要和mmap函数中的length参数的值一样。
3、使用内存映射进行进程通信
1.有关系的进程(父子进程)
- 还没有子进程的时候
- 通过唯一的父进程,先创建内存映射区
- 有了内存映射区以后,创建子进程
- 父子进程共享创建的内存映射区
2.没有关系的进程间通信,单独创建两个进程
- 准备一个大小不是0的磁盘文件
- 进程1 通过磁盘文件创建内存映射区
- 得到一个操作这块内存的指针
- 进程2 通过磁盘文件创建内存映射区
- 得到一个操作这块内存的指针
- 使用内存映射区通信
注意:内存映射区通信,是非阻塞。
4、有关系进程通信案例
#include <stdio.h> #include <sys/mman.h> #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <wait.h> // 作业:使用内存映射实现没有关系的进程间的通信。 int main() { // 1.打开一个文件 int fd = open("test.txt", O_RDWR); int size = lseek(fd, 0, SEEK_END); // 获取文件的大小 // 2.创建内存映射区 void *ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0); if(ptr == MAP_FAILED) { perror("mmap"); exit(0); } // 3.创建子进程 pid_t pid = fork(); if(pid > 0) { wait(NULL); // 父进程 char buf[64]; strcpy(buf, (char *)ptr); printf("read data : %s\n", buf); }else if(pid == 0){ // 子进程 strcpy((char *)ptr, "nihao a, son!!!"); } // 关闭内存映射区 munmap(ptr, size); return 0; }