mmap相关

存储映射I/O
	存储映射I/O (Memory-mapped I/O) 使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射。于是当从缓冲区中取数据，就相当于读文件中的相应字节。于此类似，将数据存入缓冲区，则相应的字节就自动写入文件。这样，就可在不适用read和write函数的情况下，使用地址（指针）完成I/O操作。
	使用这种方法，首先应通知内核，将一个指定文件映射到存储区域中。这个映射工作可以通过mmap函数来实现。

mmap函数
void *mmap(void *adrr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
返回：成功：返回创建的映射区首地址；失败：MAP_FAILED宏
参数：
	addr: 	建立映射区的首地址，由Linux内核指定。使用时，直接传递NULL
	length： 欲创建映射区的大小
	prot：	映射区权限PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE
	flags：	标志位参数(常用于设定更新物理区域、设置共享、创建匿名映射区)
		  	MAP_SHARED:  会将映射区所做的操作反映到物理设备（磁盘）上。
		  	MAP_PRIVATE: 映射区所做的修改不会反映到物理设备。
	fd： 	用来建立映射区的文件描述符
	offset： 	映射文件的偏移(4k的整数倍)

munmap函数
	同malloc函数申请内存空间类似的，mmap建立的映射区在使用结束后也应调用类似free的函数来释放。
int munmap(void *addr, size_t length);	成功：0； 失败：-1
	借鉴malloc和free函数原型，尝试装自定义函数smalloc，sfree来完成映射区的建立和释放。思考函数接口该如何设计？

mmap注意事项
【mmap.c】
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
int main()
{
    int fd = open("test.txt",O_RDWR);
    if(fd == -1)
    {
        perror("open err:");
        exit(1);
    }
    char *p = mmap(NULL,4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
    if(p == MAP_FAILED)
    {
        perror("mamp err:");
        exit(1);
    }
    strcpy(p,"1111");

    close(fd);
    munmap(p,4);
    return 0;
}
思考：
1. 可以open的时候O_CREAT一个新文件来创建映射区吗?
答: 不能，因为新创建的文件大小为0，mmap会失败，可以用ftruncate处理下，用0x00填充下新文件后再mmap
2. 如果在shared模式映射，open时O_RDONLY, mmap时PROT参数指定PROT_READ|PROT_WRITE会怎样？
答：会出现permission deny
3. 文件描述符先关闭，对mmap映射有没有影响？
答：无
4. 如果文件偏移量为1000会怎样？
答：必须为4096（4k）的倍数
5. 对mem越界操作会怎样？
答：会对源文件造成影响，覆盖未映射的部分或写入不完全
6. 如果mem++，munmap可否成功？
答：munmap会报错
7. mmap什么情况下会调用失败？
8. 如果不检测mmap的返回值，会怎样？

总结：使用mmap时务必注意以下事项：
创建映射区的过程中，隐含着一次对映射文件的读操作。
当MAP_SHARED时，要求：mmap映射区的权限应 <= 文件打开的权限(出于对映射区的保护)。而MAP_PRIVATE则无所谓，因为mmap中的权限是对内存的限制。
映射区的释放与文件关闭无关。只要映射建立成功，文件可以立即关闭。
特别注意，当映射文件大小为0时，不能创建映射区。所以：用于映射的文件必须要有实际大小！！	mmap使用时常常会出现总线错误，通常是由于共享文件存储空间大小引起的，可以使用ftruncate操作一下新文件，在mmap。
munmap传入的地址一定是mmap的返回地址。坚决杜绝指针++操作。
文件偏移量offset必须为4K的整数倍（stat的块大小有关）
mmap创建映射区出错概率非常高，一定要检查返回值，确保映射区建立成功再进行后续操作。

mmap匿名映射
	通过使用我们发现，使用映射区来完成文件读写操作十分方便，父子进程间通信也较容易。但缺陷是，每次创建映射区一定要依赖一个文件才能实现。通常为了建立映射区要open一个temp文件，创建好了再unlink、close掉，比较麻烦。 可以直接使用匿名映射来代替。其实Linux系统给我们提供了创建匿名映射区的方法，无需依赖一个文件即可创建映射区。同样需要借助标志位参数flags来指定。
使用MAP_ANONYMOUS (或MAP_ANON)， 如:
	int *p = mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    "4"随意举例，该位置表大小，可依实际需要填写。

需注意的是，MAP_ANONYMOUS和MAP_ANON这两个宏是Linux操作系统特有的宏。在类Unix系统中如无该宏定义，可使用如下两步来完成匿名映射区的建立。
	① fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
	② p = mmap(NULL, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MMAP_SHARED, fd, 0);

mmap无血缘关系进程间通信
实质上mmap是内核借助文件帮我们创建了一个映射区，多个进程之间利用该映射区完成数据传递。由于内核空间多进程共享，因此无血缘关系的进程间也可以使用mmap来完成通信。只要设置相应的标志位参数flags即可。若想实现共享，当然应该使用MAP_SHARED了。

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