mmap的总结

首先mmp的...mmap   

记录为什么，怎么解决的，前因后果流水账

记录内容来自阅读书籍，《嵌入式C语言自我修养：从芯片、编译器到操作系统》 

章节5.5 mmap的映射区域探秘

程序执行
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 怎么执行？
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 可执行文件加载到内存
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 怎么加载？
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    |---------- 1.常规文件I/O操作。 read/write系统调用接口
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    |---------- 2.mmap系统调用。文件映射到进程虚拟空间，对映射区域读写

先说read、write:

    打开文件路径---> 获得fd ---> 得到inode ---> 找到文件在磁盘的位置。然后读写位置。

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  实际问题，读写磁盘老是要转动磁盘到某一位置（涉及硬件原理：硬盘的内部结构包括磁头、磁道、扇区、柱面，读写涉及磁头定位等问题）
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  如何解决 ？
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  linux系统提供磁盘缓冲机制
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                |------- 1. 提出分页的概念，用页来缓存磁盘上的普通文件和设备文件
                         2. 每次读写，先看页缓存中是否存在，不存在就把磁盘数据读取到页中
                         3. 页缓存超过阈值，或刷新时间。linux内核把数据写回磁盘。

上面说的是页缓存机制。
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   有何问题 ？
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但是频繁read/wirte就会读来读取，内核和用户空间数据拷贝次数太多。
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   如何优化 ？
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   减少内核负担，在用户空间搞个I/O缓冲区，先把内核页缓存读到用户I/O缓存，用户频繁使用时，就直接查看用户的这块I/O空间。（fread/fwrite对read/write的封装）
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   有何问题 ？
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    减少了系统调用的次数，减少了内核的负担。但是！用户空间多个缓存区，这个增加了次数，负担转移而已，当数据量大，拷贝也的开销依旧存在。
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  如何进一步优化？
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  答案：用户空间文件直接映射到进程的虚拟空间
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                    |   
                    |----- 通过mmap, 文件内容和地址一一对应，对映射地址的读写相当于对磁盘文件的读写。


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这个就是mmap由来的前因后果。

上面是由来，下面是函数使用：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)

demo：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    int i;
    char *p_map;

    fd = open(argv[1], O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC, 0666);
    write(fd, "", 14);
    p_map = (char*)mmap(NULL, 20, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    
    if(p_map == MAP_FAILED)
    {
        perror("mmap");
        return -1;
    }
    close(fd);

    if (fd == -1)
    {
        perror("close");
        return -1;
    }

    memcpy(p_map, "hello world!n", 14);
    sleep(5);
    if(munmap(p_map, 20) == -1)
    {
        perror("munmap");
        return -1;
    }

    return 0;
}