linux文件设备与I/O：mmap函数

mmap 可以把磁盘文件的一部分直接映射到内存,这样文件中的位置直接就有对应的内存地址,对文件的读写可以直接用指针来做而不需要read / write 函数。

　#include
void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flag, intfiledes, off_t off);
int munmap(void *addr, size_t len);

返回值：如果mmap 成功则返回映射首地址,如果出错则返回常数MAP_FAILED 。当进程终止时,该进程的映射内存会自动解除,也可以调用munmap解除映射。munmap成功返回0,出错返回-1。


如果addr 参数为NULL ,内核会自己在进程地址空间中选择合适的地址建立映射。如果addr 不是NULL ,则给内核一个提示,应该从什么地址开始映射,内核会选择addr 之上的某个合适的地址开始映射。建立映射后,真正的映射首地址通过返回值可以得到。
len 参数是需要映射的那一部分文件的长度。off 参数是从文件的什么位置开始映射,必须是页大小的整数倍(在32位体系统结构上通常是4K)。filedes是代表该文件的描述符。

prot 参数有四种取值:
       PROT_EXEC表示映射的这一段可执行,例如映射共享库
       PROT_READ表示映射的这一段可读
PROT_WRITE表示映射的这一段可写
PROT_NONE表示映射的这一段不可访问

flag 参数有很多种取值,这里只讲两种,其它取值可查看mmap(2)
      MAP_SHARED多个进程对同一个文件的映射是共享的,一个进程对映射的内存做了修改,另一个进程也会看到这种变化。
      MAP_PRIVATE多个进程对同一个文件的映射不是共享的,一个进程对映射的内存做了修改,另一个进程并不会看到这种变化,也不会真的写到文件中去。

下面例子将hello文件映射到内存中去，并改写：

#include
#include
#include
int main(void)
{
        int *p;
        int fd = open("hello", O_RDWR);
        if (fd < 0) {
                perror("open hello");
                exit(1);
        }
        p = mmap(NULL, 6, PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        if (p == MAP_FAILED) {
                perror("mmap");
                exit(1);
        }
        close(fd);
        p[0] = 0x30313233;
        munmap(p, 6);
        return 0;
}
每个字节为８位，即２个１６进制数。
当用p[0]＝０x３０　３１　３２　３３时，低位内存对应文件的开头位置：

３３　　首地址　　文件开头
３２
３１
３０　　末地址　　文件结尾

所以，文件对应的１６进制值为　３３　３２　３１　３０
对应的值分别为　　３　　２　　１　　０


随后可以用　od -tx1 -tc hello　在　shell　中查看文件的２进制表示

od命令， -t o１，指定 １ 字节单位八进制数的对照输出格式
-t d１，指定 １ 字节单位十进制数的对照输出格式
-t x１，指定 １ 字节单位十六进制数的对照输出格式
－tc,     显示对应的 ASCII字符