内存映射
内存映射
内存映射是在进程的虚拟地址空间中创建一个映射
内存映射分类
内存映射分为两类：
- 文件映射：把文件的一个区间映射到进程的虚拟地址空间，数据源为设备上的文件。
- 匿名映射：把物理内存映射到进程的虚拟地址空间，没有数据源。
在进程的虚拟地址空间中，代码段和数据段属于文件映射，堆、栈属于匿名映射。
内存映射的原理
- mmap()会返回一个指针，它指向进程虚拟地址空间中的一个地址，这样以后，进程无需再调用read或write对文件进行读写，而只需要通过ptr就能够操作 文件。但是ptr所指向的是一个逻辑地址，要操作其中的数据，必须通过MMU将逻辑地址转换成物理地址，如图1中过程2所示。这个过程与内存映射无关。
- 建立内存映射并没有实际拷贝数据，这时，MMU在地址映射表中是无法找到与ptr相对应的物理地址的，也就是MMU失败，将产生一个缺页中断，缺 页中断的中断响应函数会在swap中寻找相对应的页面，如果找不到（也就是该文件从来没有被读入内存的情况），则会通过mmap()建立的映射关系，从硬 盘上将文件读取到物理内存中，如图1中过程3所示。这个过程与内存映射无关。
- 如果在拷贝数据时，发现物理内存不够用，则会通过虚拟内存机制（swap）将暂时不用的物理页面交换到硬盘上，如图1中过程4所示。这个过程也与内存映射无关。
内存映射和读写文件的效率
- read文件时，首先将文件中的内容读到内核空间的内存缓存区中，再将数据从内核空间拷贝到用户空间，中间经历了两次数据拷贝。
- 内存映射后，将文件映射到用户空间的一个逻辑地址中，此时只需要将文件拷贝到内存中这一次拷贝。