mmap函數

UNIX網絡程式設計第二卷程序間通信對mmap函數進行了說明。該函數主要用途有三個：

1、将一個普通檔案映射到記憶體中，通常在需要對檔案進行頻繁讀寫時使用，這樣用記憶體讀寫取代I/O讀寫，以獲得較高的性能；

2、将特殊檔案進行匿名記憶體映射，可以為關聯程序提供共享記憶體空間；

3、為無關聯的程序提供共享記憶體空間，一般也是将一個普通檔案映射到記憶體中。

函數：void *mmap(void *start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offsize);

參數start：指向欲映射的記憶體起始位址，通常設為 NULL，代表讓系統自動標明位址，映射成功後傳回該位址。

參數length：代表将檔案中多大的部分映射到記憶體。

參數prot：映射區域的保護方式。可以為以下幾種方式的組合：

PROT_EXEC 映射區域可被執行

PROT_READ 映射區域可被讀取

PROT_WRITE 映射區域可被寫入

PROT_NONE 映射區域不能存取

參數flags：影響映射區域的各種特性。在調用mmap()時必須要指定MAP_SHARED 或MAP_PRIVATE。

MAP_FIXED 如果參數start所指的位址無法成功建立映射時，則放棄映射，不對位址做修正。通常不鼓勵用此旗标。

MAP_SHARED對映射區域的寫入資料會複制回檔案内，而且允許其他映射該檔案的程序共享。

MAP_PRIVATE 對映射區域的寫入操作會産生一個映射檔案的複制，即私人的“寫入時複制”（copy on write）對此區域作的任何修改都不會寫回原來的檔案内容。

MAP_ANONYMOUS建立匿名映射。此時會忽略參數fd，不涉及檔案，而且映射區域無法和其他程序共享。

MAP_DENYWRITE隻允許對映射區域的寫入操作，其他對檔案直接寫入的操作将會被拒絕。

MAP_LOCKED 将映射區域鎖定住，這表示該區域不會被置換（swap）。

參數fd：要映射到記憶體中的檔案描述符。如果使用匿名記憶體映射時，即flags中設定了MAP_ANONYMOUS，fd設為-1。有些系統不支援匿名記憶體映射，則可以使用fopen打開/dev/zero檔案，然後對該檔案進行映射，可以同樣達到匿名記憶體映射的效果。

參數offset：檔案映射的偏移量，通常設定為0，代表從檔案最前方開始對應，offset必須是分頁大小的整數倍。

傳回值：

若映射成功則傳回映射區的記憶體起始位址，否則傳回MAP_FAILED(－1)，錯誤原因存于errno 中。

錯誤代碼：

EBADF 參數fd 不是有效的檔案描述詞

EACCES 存取權限有誤。如果是MAP_PRIVATE 情況下檔案必須可讀，使用MAP_SHARED則要有PROT_WRITE以及該檔案要能寫入。

EINVAL 參數start、length 或offset有一個不合法。

EAGAIN 檔案被鎖住，或是有太多記憶體被鎖住。

ENOMEM 記憶體不足。

系統調用mmap()用于共享記憶體的兩種方式：

（1）使用普通檔案提供的記憶體映射：

适用于任何程序之間。此時，需要打開或建立一個檔案，然後再調用mmap()

典型調用代碼如下：

fd=open(name, flag, mode); if(fd<0) ...

ptr=mmap(NULL, len , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED , fd , 0);

通過mmap()實作共享記憶體的通信方式有許多特點和要注意的地方，可以參看UNIX網絡程式設計第二卷。