mmap文件内存映射

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我是靠谱客的博主害羞星星，最近开发中收集的这篇文章主要介绍mmap文件内存映射，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

mmap将一个文件或者其他对象映射到目标进程的地址空间，从而实现进程间的通信，而不必调用文件的I/O操作。 mmap映射对应的文件必须具备一定的物理地址空间，不然即使会分配虚拟内存地址，但是运行的时候会报缺页中断。

头文件 <sys/mman.h>

/*
 *  start 映射区域的开始地址，设置为0或者nullptr表示由系统决定映射区的起始地址
 *  length 映射区长度，单位是字节，不足一内存页按一内存页处理
 *  prot 期望的内存保护标值，不能与文件打开的模式冲突，值如下：
 *           PROT_EXEC  页面内容可以被执行  
 *           PROT_READ  页面内容可以被读取
 *           PROT_WRITE 页内容可以被写入 
 *           PROT_NONE  页内容不可访问
 *  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_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_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: 有效的文件句柄，由open函数范围，如果是匿名映射，此时可以指定为-1
 *  offset: 被映射对象内容的起点
 */
void* mmap(void* start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)

mmap执行成功返回映射区的指针，否则返回MAP_FAILED且errno设定为如下值：
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

解映射

/*
 * addr mmap时返回的内存地址
 * len 映射区域的大小。
 */
int munmap( void * addr, size_t len )

映射关系解除后，对原来映射地址的访问将导致段错误发生。

使用：

const char* map_file = "/sdcard/map";
struct ShareData{
    char _name[32];
    int _age;
};

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_demo_ctest_Process1_createMap(JNIEnv *env, jobject) {
    const char *tag = "debug";
    int fd = open(map_file, O_RDWR);
    auto *sd_p = (ShareData*) mmap(nullptr,  sizeof(ShareData), PROT_READ |PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    close(fd);
    const char* name = "aaa";
    if (sd_p) {
        memcpy(sd_p->_name, name, 6);
        sd_p->_age = 100;
    }
    munmap(sd_p, sizeof(ShareData));
}

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_demo_ctest_Process2_createMap(JNIEnv *env, jobject){
    int fd = open(map_file,O_RDWR,00777);
    auto* sd_p = (ShareData*)mmap(nullptr, sizeof(ShareData),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
    const char* tag = "debug";
    __android_log_print(android_LogPriority::ANDROID_LOG_ERROR, tag, "name = %s, age= %d", sd_p->_name, sd_p->_age);
}