Linux 系统编程 - 进程间通信 (mmap 内存映射)

#include <unistd.h>#include <sys/mman.h>int msync(const void *start, size_t length, int flags);    函数功能: 把对内存区域所做的更改同步到文件
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);函数功能: 用来将某个文件内容映射到内存中，对该内存区域的存取即是直接对该文件内容的读写。通过这样可以加快文件访问速度。返回值：成功返回映射的内存的起始地址。(1)  第一个参数start指向欲对应的内存起始地址，通常设为NULL，代表让系统自动选定地址，对应成功后该地址会返回。(2)  第二个参数length代表将文件中多大的部分对应到内存。(3)  第三个参数prot代表映射区域的保护方式有下列组合：PROT_EXEC 映射区域可被执行PROT_READ 映射区域可被读取PROT_WRITE 映射区域可被写入PROT_NONE 映射区域不能存取(4)  第四个参数 flags会影响映射区域的各种特性：MAP_FIXED    如果参数start所指的地址无法成功建立映射时，则放弃映射，不对地址做修正。通常不鼓励用此旗标。MAP_SHARED  对映射区域的写入数据会复制回文件内，而且允许其他映射该文件的进程共享。MAP_PRIVATE 对映射区域的写入操作会产生一个映射文件的复制，即私人的“写入时复制”, 对此区域作的任何修改都不会写回原来的文件内容。MAP_ANONYMOUS   建立匿名映射。此时会忽略参数fd，不涉及文件，而且映射区域无法和其他进程共享。MAP_DENYWRITE   只允许对映射区域的写入操作，而不能对fd指向的文件进行读写，对该文件直接写入的操作将会被拒绝。MAP_LOCKED    将映射区域锁定住，这表示该区域不会被置换（swap）。在调用mmap()时必须要指定MAP_SHARED 或MAP_PRIVATE。    (5)  第五个参数fd为open()返回的文件描述词，代表欲映射到内存的文件。(6)  第六个参数offset为文件映射的偏移量，通常设置为0，代表从文件最前方开始对应，offset必须是分页大小的整数倍。    用法示例:fb_mem=mmap(NULL,smem_len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fb,0);    int munmap(void *addr, size_t length);函数功能: 取消映射，用来取消参数start所指的映射内存起始地址，参数length则是欲取消的内存大小。当进程结束，映射内存会自动解除，但关闭对应的文件描述词时不会解除映射。返回值：如果解除映射成功则返回0，否则返回－1。通过内存映射进行进程通信，多个进程可以同时映射同一个文件到内存空间，只要一个进程对文件进行了修改，其他进程都可以得到修改的数据。注意: 打开文件的权限需要与映射的权限一致！

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <dirent.h>#include <stdlib.h>#include <sys/mman.h>
int main(int argc,char **argv){    if(argc!=2)    {        printf("./a.out <文件>\n");        return 0;    }    /*1. 创建一个文件*/    int fd;    fd=open(argv[1],O_RDWR|O_CREAT,S_IRWXU);    if(fd<0)    {        printf("%s 文件打开失败.\n",argv[1]);        return 0;    }    /*2. 设置文件的大小*/    ftruncate(fd, 1024);    /*3. 获取文件大小*/    struct stat s_buf;    fstat(fd,&s_buf);    printf("文件的大小:%d Byte\n",s_buf.st_size);    /*4. 映射文件到内存空间*/    unsigned char *mem_p=NULL;    mem_p=mmap(NULL,s_buf.st_size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);    if(mem_p==NULL)    {        printf("文件映射失败.\n");        close(fd);        return 0;    }    /*5. 关闭文件*/    close(fd);    /*6. 实现文件读写*/    strcpy(mem_p,"mmap函数测试.实现文件读写.");    /*7. 打印文件里的内容*/    printf("mem_p=%s\n",mem_p);    /*8. 取消映射*/    munmap(mem_p,s_buf.st_size);    return 0;}

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <sys/mman.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <string.h>
char buff[]="内存映射测试";int main(int argc,char **argv){  if(argc!=2)  {    printf("./app <文件>\n");    return 0;  }  char *m_p;  struct stat stat_buf;  stat(argv[1],&stat_buf);  int fd=open(argv[1],O_RDWR);  m_p=mmap(0,stat_buf.st_size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);  if(m_p!=NULL)printf("映射成功!\n");  printf("m_p=%s\n",m_p);  //memset(m_p,0,stat_buf.st_size);  memcpy(m_p,buff,strlen(buff));  munmap(m_p,stat_buf.st_size);  close(fd);  return 0;}

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <dirent.h>#include <stdlib.h>#include <sys/mman.h>#include <sys/wait.h>
//定义子进程的数量#define FORK_NUMBER 4 
/*实现多进程并发拷贝大文件---mmap*/int main(int argc,char **argv){    if(argc!=3)    {        printf("./a.out <拷贝的源文件> <新文件>\n");        return 0;    }    /*1. 打开源文件*/    int src_fd=open(argv[1],O_RDWR);    if(src_fd<0)    {        printf("%s 源文件打开失败.\n",argv[1]);        return -1;    }    /*2. 创建新文件*/    int new_fd=open(argv[2],O_RDWR|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR);    if(new_fd<0)    {        printf("%s 新文件创建失败.\n",argv[2]);        return -2;    }    /*3. 获取源文件大小设置新文件的大小*/    struct stat s_buff;    fstat(src_fd,&s_buff);    printf("源文件的字节大小:%d\n",s_buff.st_size);    ftruncate(new_fd,s_buff.st_size);    /*4. 映射源文件到内存空间*/    unsigned char *src_p;    src_p=mmap(NULL,s_buff.st_size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,src_fd,0);    if(src_p==NULL)    {        close(src_fd);        printf("源文件映射失败.\n");        return -3;    }    /*5. 映射新文件到内存空间*/    unsigned char *new_p;    new_p=mmap(NULL,s_buff.st_size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,new_fd,0);    if(new_p==NULL)    {        close(new_fd);        printf("新文件映射失败.\n");        return -4;    }    /*6. 关闭文件*/    close(new_fd);    close(src_fd);    /*7. 计算子进程和父进程拷贝的文件字节大小*/    int cp_size;     int main_size;    cp_size=s_buff.st_size/FORK_NUMBER; //每个子进程拷贝的大小    main_size=s_buff.st_size%FORK_NUMBER; //父进程拷贝的大小    /*8. 创建子进程*/    int i;    for(i=0;i<FORK_NUMBER;i++)    {        if(fork()==0)break;    }    /*9. 子进程完成文件的拷贝*/    if(i<FORK_NUMBER) //表示就是子进程    {        memcpy(new_p+i*cp_size,src_p+i*cp_size,cp_size);        munmap(new_p,s_buff.st_size);        munmap(src_p,s_buff.st_size);    }    else //父进程    {        memcpy(new_p+i*cp_size,src_p+i*cp_size,main_size);        munmap(new_p,s_buff.st_size);        munmap(src_p,s_buff.st_size);        pid_t pid;        while(1)        {            pid=wait(NULL);            if(pid==-1)break;            printf("%d 子进程退出成功.\n",pid);        }        printf("父进程退出成功.\n");    }    return 0;}