Linux中mmap与munmap函数系统调用

简介:

    内存映射函数mmap, 负责把文件内容或者其他对象映射到进程的虚拟内存空间, 通过对这段内存的读取和修改,来实现对文件的读取和修改,而不需要再调用read,write等操作。文件或者其他对象被映射到多个页上,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。
 用法:

 
  1. void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, 
  2. int fd, off_t offset); 
  3. 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

 
  1. PROT_EXEC //页内容可以被执行 
  2. PROT_READ  //页内容可以被读取 
  3. PROT_WRITE //页可以被写入 
  4. 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。

   返回值说明: 
 成功执行时,mmap()返回被映射区的指针。失败时,mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1]。
 

 
  1. int   munmap(void *start, size_t length); 

 
 取消参数start所指向的映射内存,参数length表示欲取消的内存大小。
 
 返回值:解除成功返回0,否则返回-1,错误原因存于errno中。
 
 一个简单的实例,实现对framebuffer的操作:

 

 
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <sys/mman.h>  
  3. #include <string.h>  
  4. #include <linux/fb.h>  
  5. #include <sys/ioctl.h>  
  6. #include <sys/types.h>  
  7. #include <sys/stat.h>  
  8. #include <fcntl.h>  
  9. #include <stdlib.h>  
  10.  
  11. #ifndef true  
  12.  #define true 1  
  13. #endif  
  14. #ifndef false  
  15.  #define false 0  
  16. #endif  
  17.  
  18.  
  19. int FB_Init()  
  20. {     
  21.     fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);  
  22.     if(fb < 0)  
  23.     {  
  24.         fprintf(stderr, "Open Failed\n");  
  25.         return false;  
  26.     }  
  27.       
  28.     if(ioctl(fb, FBIOGET_FSCREENINFO, &f_info) < 0)  
  29.     {  
  30.         fprintf(stderr, "Get FSCREENINFO Failed\n");  
  31.         return false;  
  32.     }  
  33.     if(ioctl(fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &v_info) < 0)  
  34.     {  
  35.         fprintf(stderr, "Get VSCREENINFO Failed\n");  
  36.           
  37.         return false;  
  38.     }  
  39.     screen_size = v_info.xres * v_info.yres * (v_info.bits_per_pixel) / 8;  
  40.     fbuffer = mmap(0, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fb, 0);  
  41.     if((int)fbuffer == -1)  
  42.     {  
  43.         fprintf(stderr, "Mmap error\n");  
  44.         return false;  
  45.     }  
  46. }  
  47. int FB_Close()  
  48. {  
  49.     munmap(fbuffer, screen_size);  
  50.     close(fb);  
  51.     return true;  
  52. }                 
  53. int point(int x,int y, ColorType color)  
  54. {  
  55.     int temp;  
  56.     void *currPoint;  
  57.     if(x < 0 || x >= v_info.width)   
  58.         return false;     
  59.     if(y < 0 || y >= v_info.height)   
  60.         return false;     
  61.     temp = (x + v_info.xoffset) * (v_info.bits_per_pixel/8) +  
  62.                     (y + v_info.yoffset) * f_info.line_length;  
  63.     *((unsigned short *)(fbuffer + temp)) = color;  
  64.     return true;  
  65. }  
  66. int main(int argc, char *argv[])  
  67. {  
  68.     FB_Init();  
  69.     point(100, 100, 0x19ff1d00);  
  70.     FB_Close();  
  71.     return 0;  
编译运行后就在我们的framebuffer上的坐标为(100, 100)的地方画出一个点。

      本文转自 驿落黄昏 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/yiluohuanghun/857476,如需转载请自行联系原作者



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