前言
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內(nèi)存映射 在
Linux操作系統(tǒng)中非常重要，因?yàn)槠渖婕暗礁咝У目邕M(jìn)程通信 & 文件操作 - 今天甘畅，我將詳細(xì)講解操作系統(tǒng)中核心概念：內(nèi)存映射
目錄
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1. 定義
關(guān)聯(lián) 進(jìn)程中的1個(gè)虛擬內(nèi)存區(qū)域 & 1個(gè)磁盤上的對象，使得二者存在映射關(guān)系
- 上述的映射過程 = 初始化該虛擬內(nèi)存區(qū)域
- 虛擬內(nèi)存區(qū)域被初始化后，就會(huì)在交換空間中換你來還去
- 被映射的對象稱為：共享對象（普通文件 / 匿名文件）
2. 作用
若存在上述映射關(guān)系庸毫，則具備以下特征
- 在多個(gè)進(jìn)程的虛擬內(nèi)存區(qū)域 已和同1個(gè)共享對象 建立映射關(guān)系的前提下
- 若 其中1個(gè)進(jìn)程對該虛擬區(qū)域進(jìn)行寫操作
- 那么，對于 也把該共享對象映射到其自身虛擬內(nèi)存區(qū)域的進(jìn)程 也是可見的
示意圖如下
- 假設(shè)進(jìn)程1合是、2的虛擬內(nèi)存區(qū)域同時(shí)映射到同1個(gè)共享對象了罪；
- 當(dāng)進(jìn)程1對其虛擬內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行寫操作時(shí)，也會(huì)映射到進(jìn)程2中的虛擬內(nèi)存區(qū)域
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3. 實(shí)現(xiàn)過程
- 內(nèi)存映射的實(shí)現(xiàn)過程主要是通過
Linux系統(tǒng)下的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)：mmap（） - 該函數(shù)的作用 = 創(chuàng)建虛擬內(nèi)存區(qū)域 + 與共享對象建立映射關(guān)系
- 其函數(shù)原型聪全、具體使用 & 內(nèi)部流程 如下
/**
* 函數(shù)原型
*/
void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
/**
* 具體使用（用戶進(jìn)程調(diào)用mmap（））
* 下述代碼即常見了一片大小 = MAP_SIZE的接收緩存區(qū) & 關(guān)聯(lián)到共享對象中（即建立映射）
*/
mmap(NULL, MAP_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
/**
* 內(nèi)部原理
* 步驟1：創(chuàng)建虛擬內(nèi)存區(qū)域
* 步驟2：實(shí)現(xiàn)地址映射關(guān)系泊藕，即：進(jìn)程的虛擬地址空間 ->> 共享對象
* 注：
* a. 此時(shí)，該虛擬地址并沒有任何數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到文件中难礼，僅僅只是建立映射關(guān)系
* b. 當(dāng)其中1個(gè)進(jìn)程對虛擬內(nèi)存寫入數(shù)據(jù)時(shí)娃圆，則真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可見
*/
4. 特點(diǎn)
- 提高數(shù)據(jù)的讀、寫 & 傳輸?shù)臅r(shí)間性能
- 減少了數(shù)據(jù)拷貝次數(shù)
- 用戶空間 & 內(nèi)核空間的高效交互（通過映射的區(qū)域 直接交互）
- 用內(nèi)存讀寫 代替 I/O讀寫
- 提高內(nèi)存利用率：通過虛擬內(nèi)存 & 共享對象
5. 應(yīng)用場景
在Linux系統(tǒng)下蛾茉，根據(jù)內(nèi)存映射的本質(zhì)原理 & 特點(diǎn)讼呢，其應(yīng)用場景在于：
- 實(shí)現(xiàn)內(nèi)存共享：如 跨進(jìn)程通信
- 提高數(shù)據(jù)讀 / 寫效率 ：如 文件讀 / 寫操作
6. 實(shí)例講解
下面，我將詳細(xì)講解 內(nèi)存映射應(yīng)用在跨進(jìn)程通信 & 文件操作的實(shí)例
6.1 文件讀 / 寫操作
- 傳統(tǒng)的
Linux系統(tǒng)文件操作流程如下
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- 使用了內(nèi)存映射的 文件讀 / 寫 操作
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從上面可看出：使用了內(nèi)存映射的文件讀/寫 操作方式效率更加高谦炬、性能最好悦屏！
6.2 跨進(jìn)程通信
- 傳統(tǒng)的跨進(jìn)程通信
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- 使用了內(nèi)存映射的 跨進(jìn)程通信
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從上面可看出：使用了內(nèi)存映射的跨進(jìn)程通信 效率最高、性能最好键思！
7. 總結(jié)
- 以上即是全面講解了
Linux操作系統(tǒng)中的內(nèi)存映射
