mmap 的用例

Posted 2023-02-22

【中文标题】mmap 的用例

【英文标题】：Use cases of mmap

【发布时间】：2012-04-18 21:32:58

【问题描述】：

我目前正在为我的 OS 期末考试而学习。老师在一些论文中简要提到了mmap函数（内存映射）。

据我了解（如果我错了请纠正我），mmap 用于将一些文件从物理内存加载到 RAM（在页面默认值之后）。问题是我没有看到任何实际的理由来缩短对该文件的访问时间。

我说的对吗？ mmap 是否仅用于此目的？

【问题讨论】：

计算机可用于进行大量的数值计算。问题是，除了加快计算速度之外，我没有看到任何实际原因。

"从物理内存到 RAM" - 通常使用 "物理内存" 和 "RAM" 是同义词。

【参考方案1】：

“mmap”有很多用途：

映射文件以实现更快的读/写访问当然是一种用途

共享内存（例如用于进程间通信）是另一个

mmap 还用于映射 I/O 端口地址以进行低级设备通信

【讨论】：

感谢您输入@paulsm4。最后一件事，你有一个使用 mmap 的具体例子吗（真的只是出于好奇）。

【参考方案2】：

mmap 用于将一些文件从物理内存加载到 RAM（页面默认后）

加载缺少的页面。也可以用相同的方式将修改写入磁盘！

性能（您不必加载整个文件），如果您有随机访问权限，效果会非常好。 它可以让您的代码更加紧凑，您不必担心文件 I/O。 操作系统可以处理内存管理，决定将哪些页面保留在内存中以及丢弃哪些页面。

【讨论】：

感谢您输入@Karoly Horvath。最后一件事，你有一个使用 mmap 的具体例子吗（真的只是出于好奇）。

【参考方案3】：

除了@paulsm4 的回答：

... ... ... 大多数现代malloc(3) 实现使用mmap(2) 来管理私有进程内存。 动态链接加载器ld.so(8) 使用它来映射共享库。

【参考方案4】：

mmap 很大程度上将内存管理从程序员手中拿了出来，交给了操作系统。

这是关于使用虚拟内存子系统从磁盘到物理内存的按需分页。

所以要查看文件的第 11111 个字节，而不是查找和读取，您可以 mmap 并使用数组索引。操作系统会将周围的数据保存在其“缓冲区缓存”（实际上是页面缓存）中。

这是一个例子： http://stromberg.dnsalias.org/~strombrg/pbmonherc.html

这个例子有点混乱，因为它是在 Linux 的内核中支持 mmap 的时候编写的，但是 C 库还没有用于调用它的存根。但是你几乎可以忽略 mmap.c。该示例使用 mmap 通过单色显示适配器设置像素的开启和关闭。

另一个合理的用途是布隆过滤器： http://stromberg.dnsalias.org/~strombrg/drs-bloom-filter/

...但是在 32 位操作系统上，mmap'd 内存区域的最大大小有点疼。

【讨论】：

谢谢！这些文章很棒。