为什么mmap文件导致使用比文件大小更多的内存？

Question

我与mmap试验，并与下面的示例代码来：

int main() { 

    int fd; 
    char *filename = "/home/manu/file"; 
    struct stat statbuf; 
    int i = 0; 
    char c = *(filename); 

    // Get file descriptor and file length 
    fd = open(filename, O_RDONLY); 
    if (fd == -1) { 
     perror("fopen error"); 
    } 
    if (fstat(fd, &statbuf) < 0) { 
     perror("fstat error"); 
    } 
    printf("File size is %ld\n", statbuf.st_size); 

    // Map the file 
    char* mmapA = (char*) mmap(NULL, statbuf.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 
      fd, 0); 
    if (mmapA == MAP_FAILED) { 
     perror("mmap error"); 
     return 1; 
    } 

    // Touch all the mapped pages 
    while (i < statbuf.st_size) { 
     c = mmapA[i]; 
     i++; 
    } 
    c++; 

    // Close file descriptor 
    if (close(fd) == -1) { 
     perror("close"); 
     return 1; 
    } 

    //Unmap file 
    munmap(mmapA, statbuf.st_size); 

    return EXIT_SUCCESS; 
} 

的文件大小为137948个字节= 134,7千字节。 检查程序的内存我正在使用top，主要是RES和VIRT列。

1. 只是
2. 只是mmap电话
3. 后mmap调用之前读取所有映射内存有该文件的有效加载到主内存后（：我在三个不同的地方寻找这些值之后页面错误）

由最高记录的数值是

1. VIRT = 1828个RES = 244
2. VIRT = 1964和RES = 248
3. VIRT = 1964和RES = 508

1964年至1828年= 136，我想在千字节，因此完美地匹配文件的大小。

但我不明白RES的差异508 - 248 = 260 ..为什么它不同于虚拟内存大小和文件大小？

Answer 1

有一点是肯定的：结果取决于系统的状态，而不仅仅取决于正在运行的应用程序。在我的机器上，在运行程序的前两次，RES的增加量为136 kB，但随后的运行根本不涉及任何增加 - 可能操作系统已将整个文件放入缓存中。有趣的是，运行之间的价值自身差异很大。在第一次运行中，RES的跳跃从344到480kB，但后者运行的RES值始终为348kB。 SHR也有类似的变化：第一次跳136KB，稍后没有变化。

在运行应用程序之前，我可以随意使用dd覆盖之后用零映射的文件来强制原始情况（使用136 kB跳转）。

我看着pmaps输出，但在两种情况下完全一样，在致电mmap()后没有改变。

我不能在这里再现超大的RES跳跃，但这里是你可以做的。假设你的二进制文件编译为a.out。在mmap()之后插入10秒钟的睡眠时间，然后在munmap()之前再睡10秒钟。这给出了一个时间窗口来转储有趣的信息。我们将从/proc中读取哪些文件驻留在内存中。为了做到这一点，在你的终端中的其他选项卡中打开了两个选项卡，在一个运行

./a.out 

，然后立即：

for ((i=0;i<4;i++)); do cat /proc/$(ps -fe | egrep '[a]\.out' | awk '{print $2}')/smaps > smaps.$i; sleep 5; done 

这将创建4个快照程序的地图状态四个单独的文件。连续编号的快照之间的差异应显示在RES大小激增期间发生了哪些变化。在样品运行期间，我的机器，差异快照1和2之间，以及更改[注意我改变映射文件的名称，但在这里并不重要]：

[email protected]:~$ diff -u smaps.{1,2} 
--- smaps.1  2012-04-19 00:01:46.000000000 +0200 
+++ smaps.2  2012-04-19 00:01:51.000000000 +0200 
@@ -84,13 +84,13 @@ 
MMUPageSize:   4 kB 
b782f000-b7851000 r--p 00000000 08:05 429102  /tmp/tempfile 
Size:    136 kB 
-Rss:     0 kB 
-Pss:     0 kB 
+Rss:     136 kB 
+Pss:     136 kB 
Shared_Clean:   0 kB 
Shared_Dirty:   0 kB 
-Private_Clean:   0 kB 
+Private_Clean:  136 kB 
Private_Dirty:   0 kB 
-Referenced:   0 kB 
+Referenced:   136 kB 
Swap:     0 kB 
KernelPageSize:  4 kB 
MMUPageSize:   4 kB 

会发生什么事是什么应该：映射文件最初根本不驻留，稍后驻留136 kB。

在您的系统上，diff应该引导您进入RES中额外更改的来源 - 您应该能够找出Rss值更改的其他文件的名称。有些条目不是文件，而是其他内存区域，例如，您可能会发现诸如[heap]和[stack]之类的标记。这也应该证明或反驳nos关于系统库被加载和堆栈使用增长的建议。