虚存区 mmap()

     虚存映射：Linux并不将映射装入物理内存，相反，可执行文件被链接到进程的用户空间中。随着进程的运行，被引用的程序部分会由操作系统装入到物理内存，这种将映像链接到进程用户空间的方法成为“虚存映射”
     分类：

• 共享映射：有几个进程共享这一映射，即一个进程对其进行修改对于其他进程也是可见
• 私有映射：进程创建这种映射是为了读文件，因此，对于虚存区的写操作不会修改磁盘上的文件，由此可见，私有映射效率比共享映射效率高
• 匿名映射：映射与文件无关，叫做匿名映射

   对于虚存映射是通过vm_area_struc t的链表或红黑树进行组织的，每一个vm_area_struct 结构代表可执行映像的一部分，可能是可执行代码、初始化的变量、未初始化的数据、也可能是港大恺的一个文件，这些映射通过mmap()系统调用对应的do_mmap 内核函数实现的 。在/proc/进程号/maps中查看虚存区。

   mmap():在进程的用户空间内创建一个新的虚存区

   Linux2.4内核中实现代码： 

  #define  0x10 /* Interpret addr exactly */

   #define     0x20                        /* don't use a file */ 

  #define  0x0800 /* ETXTBSY */

   #define 0x1000                   /* mark it as an executable *

asmlinkage unsigned long  sys_mmap (unsigned long addr, unsigned long len, int prot, int flags, int fd, long off, long arg6, long arg7, long stack)
{ struct pt_regs *regs = (struct pt_regs *) &stack;
   if ((off & ~PAGE_MASK) != 0)
       return -EINVAL; addr = do_mmap2(addr, len, prot, flags, fd, off >> PAGE_SHIFT);
   if (!IS_ERR((void *) addr))
       regs->r8 = 0; /* ensure large addresses are not mistaken as failures... */
return addr;
}

static inline long do_mmap2(unsigned long addr, unsigned long len,unsigned long prot, unsigned long flags,unsigned long fd, unsigned long pgoff) {
    int error = -EBADF;
           struct file * file = NULL;
    flags &= ~(MAP_EXECUTABLE | MAP_DENYWRITE);
           if (!(flags & MAP_ANONYMOUS)) {/*使用文件映射*/
                   file = fget(fd);/*获取该文件描述符对应的struct file 的结构体，并且对文件计数加一*/
                   if (!file)
                           goto out;
           }
   down(&current->mm->mmap_sem);/*P操作：减少一个信号量资源,保证当前进程的用户空间信息的统一*/
          error = do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flags, pgoff);
   up(&current->mm->mmap_sem);/*V操作：增加一个信号量的资源*/
   if (file)
      fput(file);/*对于文件计数减一，如果最后为0，则将该结构体资源进行释放*/
  out:
     return error;
}

  主要实现机制在：do_mmap_pgoff(file, addr, len, prot, flags, pgoff)
                                  根据file、len、pgoff与相应条件进行判断
                                                                  |
                                                                  |
                                 判断标志位flag：SHARED 、 PRIVATE or 匿名
                                                                  |
                                                                  |
                                                  & ==0
                                                                  |
                                                                  |                                 
                                    = (, )
                                                                  |
                                                                  |
                      = (, );       
                                                                  |
                                                                  |                                                                               
                                                      初始化变量vma
                                                                  |
                                                                  |
                            如果在以上过程中出错或条件不满足，则进行首位处理，回收资源