澄清Windows中虚拟内存管理器如何获取内存映射文件数据

Posted 2021-04-07

比方说，如果我有一个大文件，我会映射到我的进程的虚拟地址空间：

//Error handling is omitted for brevity
HANDLE hFile = CreateFile(L"path-to\file", 
            GENERIC_READ,
            FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING,
            FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
HANDLE hFileMapping = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READONLY, 0, 0, NULL);
char* pAddress = (char*)MapViewOfFile(hFileMapping,
            FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);

//And get the data
char data_byte = pAddress[offset];

//Then remember to do the cleanup ....

内核虚拟内存管理器何时从磁盘上的文件读取实际数据（或执行I / O操作以从硬盘驱动器获取数据）：

A）当调用MapViewOfFile时，或

B）当我用pAddress[offset]访问它时？

第二个问题，如果上面的答案是B - 当它获取数据时：

C）是否读取整个文件，或

D）只有包围的页面（4K大小，左右）？

答案

B和D.

当您调用MapViewOfFile（ZwMapViewOfSection）内核保留范围虚拟视图但不将其与真实物理页面关联时（因此不要在开始时分配物理页面）。当您第一次访问部分视图中的某个地址时 - 因为它尚未与物理页面关联（PTE无效） - cpu将生成异常。系统处理此异常时，它会分配已经存在的物理页面，将虚拟地址与此页面关联，从文件中读取数据（如果由文件支持），并从指令继续执行，从而生成异常。

因此，当您将数据映射到内存中时，系统不仅可以从文件中读取数据，还要等到第一次访问它时。并且在第一次访问时 - 它读取数据而不是整个部分范围（部分可以从文件开始和结束而不是文件结束开始）但只能访问页面（可能是几页）