Linux中的mmap函数

1，mmap函数功能
mmap函数为内存映射函数。负责把文件内容映射到进程的虚拟内存空间,
通过对这段内存的读取和修改，来实现对文件的读取和修改,而不需要再调用read，write等操作。


注意：mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上，如果文件的大小不是所有页的大小之和，最后一个页不被使用的空间将会清零。mmap在用户空间映射调用系统中作用很大。

2，mmap函数头文件和函数原型

头文件：#include<sys/mmap.h>
函数原型：void *mmap(void *addr, size_t
length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
3，参数说明
addr：映射区的开始地址，设置为0时表示由系统决定映射区的起始地址（通常设置为NULL）
length：映射区的长度（映射到内存的文件长度）。//长度单位是字节，不足一内存页按一内存页处理
prot：期望的内存保护标志（映射区的保护方式），不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值，可以通过“或运算”合理地组合在一起PROT_EXEC
//页内容可以被执行
PROT_READ //页内容可以被读取
PROT_WRITE //页可以被写入
PROT_NONE //页不可访问
flags：映射区的特性（指定映射对象的类型，映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体）
MAP_FIXED //使用指定的映射起始地址，如果由addr和length参数指定的内存区重叠于现存的映射空间，重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用，操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上。
MAP_SHARED //写入映射区的数据会复制回文件,
且允许其他映射该文件的进程共享。（与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入，相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用，文件实际上不会被更新。）
MAP_PRIVATE //对映射区的写入操作会产生一个映射区的复制(copy-on-write),
对此区域所做的修改不会写回原文件。（建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的，只能使用其中一个。）
MAP_DENYWRITE //这个标志被忽略。
MAP_EXECUTABLE //同上
MAP_NORESERVE //不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留，对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留，同时内存不足，对映射区的修改会引起段违例信号。
MAP_LOCKED //锁定映射区的页面，从而防止页面被交换出内存。
MAP_GROWSDOWN //用于堆
4000
栈，告诉内核VM系统，映射区可以向下扩展。
MAP_ANONYMOUS //匿名映射，映射区不与任何文件关联。
MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的别称，不再被使用。
MAP_FILE //兼容标志，被忽略。
MAP_32BIT //将映射区放在进程地址空间的低2GB，MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。
MAP_POPULATE //为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。
MAP_NONBLOCK //仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读，只为已存在于内存中的页面建立页表入口。
fd：由open函数返回的文件描述符,
代表要映射的文件。其值也可以设置为-1，此时需要指定flags参数中的MAP_ANON,表明进行的是匿名映射。
offset：被映射对象内容的起点（以文件开始处的偏移量,
必须是分页大小的整数倍, 通常为0, 表示从文件头开始映射。）
4，返回类型
成功执行时，mmap()返回被映射区的指针，munmap()返回0。失败时，mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void
*)-1]，munmap返回-1。errno被设为以下的某个值
EACCES：访问出错
EAGAIN：文件已被锁定，或者太多的内存已被锁定
EBADF：fd不是有效的文件描述词
EINVAL：一个或者多个参数无效
ENFILE：已达到系统对打开文件的限制
ENODEV：指定文件所在的文件系统不支持内存映射
ENOMEM：内存不足，或者进程已超出最大内存映射数量
EPERM：权能不足，操作不允许
ETXTBSY：已写的方式打开文件，同时指定MAP_DENYWRITE标志
SIGSEGV：试着向只读区写入
SIGBUS：试着访问不属于进程的内存区
5，系统调用
mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后，进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，不必再调用read()，write（）等操作。
　　注：实际上，mmap()系统调用并不是完全为了用于共享内存而设计的。它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式，进程可以像读写内存一样对普通文件的操作。而Posix或System V的共享内存IPC则纯粹用于共享目的，当然mmap()实现共享内存也是其主要应用之一。