利用mmap实现的一个文件拷贝例子

利用mmap实现的一个文件拷贝例子

/*
 * gcc -Wall -O3 -o copy_mmap copy_mmap.c
  */
#include  < stdio.h >
#include  < stdlib.h >
#include  < string .h >    /*  for memcpy  */
#include  < strings.h >
#include  < sys / mman.h >
#include  < sys / types.h >
#include  < sys / stat.h >
#include  < fcntl.h >
#include  < unistd.h >

#define  PERMS 0600

int  main (  int  argc,  char   *  argv[] )
{
     int           src, dst;
     void          * sm,  * dm; 
     struct  stat  statbuf;

     if  ( argc  !=   3  )
    {
        fprintf( stderr,  "  Usage: %s  \n " , argv[ 0 ] );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }
     if  ( ( src  =  open( argv[ 1 ], O_RDONLY ) )  <   0  )
    {
        perror(  " open source "  );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }
     /*  为了完成复制，必须包含读打开，否则mmap()失败  */
     if  ( ( dst  =  open( argv[ 2 ], O_RDWR  |  O_CREAT  |  O_TRUNC, PERMS ) )  <   0  )
    {
        perror(  " open target "  );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }
     if  ( fstat( src,  & statbuf )  <   0  )
    {
        perror(  " fstat source "  );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }
     /*
     * 参看前面man手册中的说明，mmap()不能用于扩展文件长度。所以这里必须事
     * 先扩大目标文件长度，准备一个空架子等待复制。
      */
     if  ( lseek( dst, statbuf.st_size  -   1 , SEEK_SET )  <   0  )
    {
        perror(  " lseek target "  );
        exit( EXIT_FAILURE ); 
    } 
     if  ( write( dst,  & statbuf,  1  )  !=   1  )
    {
        perror(  " write target "  );
        exit( EXIT_FAILURE );
    } 
    
     /*  读的时候指定 MAP_PRIVATE 即可  */
    sm  =  mmap(  0 , ( size_t )statbuf.st_size, PROT_READ,
               MAP_PRIVATE  |  MAP_NORESERVE, src,  0  );
     if  ( MAP_FAILED  ==  sm )
    {
        perror(  " mmap source "  );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }
     /*  这里必须指定 MAP_SHARED 才可能真正改变静态文件  */
    dm  =  mmap(  0 , ( size_t )statbuf.st_size, PROT_WRITE,
               MAP_SHARED, dst,  0  );
     if  ( MAP_FAILED  ==  dm )
    {
        perror(  " mmap target "  );
        exit( EXIT_FAILURE );
    }
    memcpy( dm, sm, ( size_t )statbuf.st_size );
     /*
     * 可以不要这行代码
     *
     * msync( dm, ( size_t )statbuf.st_size, MS_SYNC );
      */
     return ( EXIT_SUCCESS );
} 

mmap()好处是处理大文件时速度明显快于标准文件I/O，无论读写，都少了一次用户空间与内核空间之间的复制过程。操作内存还便于设计、优化算法。

文件I/O操作/proc/self/mem不存在页边界对齐的问题，但至少Linux的mmap()的最后一个形参offset并未强制要求页边界对齐，如果提供的值未对齐，系统自动向上舍入到页边界上。malloc()分配得到的地址不见得对齐在页边界上。
       
/proc/self/mem和/dev/kmem不同。root用户打开/dev/kmem就可以在用户空间访问到内核空间的数据，包括偏移0处的数据，系统提供了这样的支持。显然代码段经过/proc/self/mem可写映射后已经可写，无须mprotect()介入。