mmap是linux中提高文件读写效率的一种手段，这里简单整理一下mmap的原理和使用。 高速页缓存 在介绍文件读写之前需要先了解下页缓存的机制，有助于理解文件读写的底层实现。...在linux文件读写中，内核会将文件内容缓存到物理内存中，以页为单位进行映射。...答案是可以，这就要用到后面要介绍的mmap机制。...--- mmap内存映射 mmap内存映射机制可以将文件的页缓存直接映射到用户空间进行读写，读写过程就和操作用户空间的内存一样，完美的避开了系统调用的上下文切换和数据拷贝。...在mmap中，无论是文件缓存还是内存映射都是以页为单位的。
Linux mmap原理 前言 Linux段页式内存管理 mmap mmap内存映射原理 文字概述 mmap函数参数介绍 源码解析 1. 文件映射 2....缺页异常 mmap 和常规文件操作的区别 mmap 使用的细节 小结 ---- 前言 mmap是linux操作系统提供给用户空间调用的内存映射函数，很多人仅仅只是知道可以通过mmap完成进程间的内存共享和减少用户态到内核态的数据拷贝次数...本文想要和大家一起来聊聊mmap的原理，本文整体脉络如下: linux段页式内存管理回顾 mmap原理 ---- Linux段页式内存管理 这里的段页式内存管理主要基于linux 0.11进行讲解...(作者本人并非主攻linux，所以只是对linux 0.11略有研究) 无论是现代操作系统还是最早的linux 0.11操作系统，在对于物理内存的管理，都是将物理内存按页划分,如下图所示:...mmap的实现不是基于linux 0.11的虚拟内存管理方式，而是更复杂的方式，这里大家需要记住上面标红的那段话。
一 mmap系统调用 1.内存映射 所谓的内存映射就是把物理内存映射到进程的地址空间之内，这些应用程序就可以直接使用输入输出的地址空间，从而提高读写的效率。...Linux提供了mmap()函数，用来映射物理内存。...(设备驱动完成) 建立文件映射的第二步就是建立虚拟地址和具体的物理地址之间的映射,这是通过修改进程页表来实现的.mmap方法是file_opeartions结构的成员: int (*mmap)(...struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表....内核虚拟地址与实际的物理地址只有一个偏移量。第三个是进程虚拟地址，这个地址处于用户空间。而对于mmap函数映射的是物理地址到进程虚拟地址，而不是把物理地址映射到内核虚拟地址。
mmap() 底层原理 在分析 mmap() 系统调用原理之前，首先要知道操作系统的虚拟内存空间与物理内存空间的概念。...在 32位的 Linux 内核中，每个进程都独有 4GB 的虚拟内存空间，但所有进程却共用相同的物理内存空间。...物理内存空间就是安装在电脑上的内存条，如果内存条只有 1GB，那么物理内存空间就只有 1GB。但虚拟内存空间是逻辑上的内存空间，虚拟内存空间必须映射到物理内存空间才能使用。...进程1的虚拟内存页A映射到物理内存页A，进程2的虚拟内存页A映射到物理内存页B。进程1的虚拟内存页B和进程2的虚拟内存页B同时映射到物理内存页C，也就是说进程1和进程2共享了物理内存页C。...vm_area_struct 结构 在Linux内核中，虚拟内存是用过结构体 vm_area_struct 来管理的，通过 vm_area_struct 结构体可以把虚拟内存划分为多个用途不相同的内存区
文章目录 一、mmap 与 mmap2 系统调用 二、Linux 内核中的 mmap 系统调用源码 一、mmap 与 mmap2 系统调用 ---- mmap 创建 " 内存映射 " 的 系统调用 有...2 种实现 , mmap 和 mmap2 ; 2 者区别是 : mmap 偏移单位是 " 字节 " , mmap2 偏移单位是 " 页 " , 但是在 arm 64 体系架构中 , 没有实现 mmap2..., 只实现了 mmap 系统调用 ; 二、Linux 内核中的 mmap 系统调用源码 ---- arm64 架构体系中 , 使用 mmap 系统调用 创建 " 内存映射 " , 调用 mmap 系统调用函数...函数 , 继续向下执行 ; mmap 系统调用代码如下 : SYSCALL_DEFINE1(old_mmap, struct mmap_arg_struct __user *, arg) { struct...>> PAGE_SHIFT); } 参考路径 : linux-4.12\mm\mmap.c#1534
~/Downloads/research/linux-5.15.4/include/linux/mm_types.h struct page { unsigned long flags;
memory.h> int main(int argc, char *argv[]) { char *m; size_t s = (8UL * 1024 * 1024); m = mmap...\n"); getchar(); munmap(m, s); return 0; } ---- 3.最后的话 大页内存的好处不仅是减少TLB未命中次数，而且大页内存分配的是物理内存，不会被操作系统的内存管理换出到磁盘上...，因此不会出现缺页中断，也就不会引入访问磁盘的时延，另外，大页内存在物理上是连续的，对于大内存访问也有一定的加速效果。
这种对应关系纯属是逻辑上的概念，物理上是不存在的，原因是进程的逻辑地址空间本身就是不存在的。...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。...前面讲过，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。...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。
作者：freeboy1015 来源：http://lib.csdn.net/article/linux/62126 一. mmap系统调用 1. mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存...下面是struct vm_area_struct结构体的定义： #include /* This struct defines a memory VMM memory...建立虚拟地址空间和文件或设备的物理地址之间的映射(设备驱动完成) 建立文件映射的第二步就是建立虚拟地址和具体的物理地址之间的映射,这是通过修改进程页表来实现的.mmap方法是file_opeartions...结构的成员: int (*mmap)(struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表...(3) 进程调用mmap()时，只是在进程空间内新增了一块相应大小的缓冲区，并设置了相应的访问标识，但并没有建立进程空间到物理页面的映射。因此，第一次访问该空间时，会引发一个缺页异常。
文章目录 一、do_mmap 函数执行流程 二、do_mmap 函数源码 调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 " 是否是 " 内存页大小 " 的 " 整数倍 " , 如果偏移是内存页大小的整数倍..., 则调用 sys_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ; 在 sys_mmap_pgoff 系统调用函数 中 , 最后调用了 vm_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ; 在 vm_mmap_pgoff...函数 中 , 核心处理过程就是调用 do_mmap 函数 , 这是 " 内存映射 " 创建的主要函数逻辑 ; 一、do_mmap 函数执行流程 ---- do_mmap 函数 , 主要功能是 创建 "..." 内存映射 " 主要是 do_mmap 函数实现的 , 该函数定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\mm\mmap.c#1320 位置 ; do_mmap 函数源码如下 : /*...(flags & (MAP_POPULATE | MAP_NONBLOCK)) == MAP_POPULATE)) *populate = len; return addr; } 源码路径 : linux
作者：freeboy1015 来源：http://lib.csdn.net/article/linux/62126 一. mmap系统调用 1. mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存...建立虚拟地址空间和文件或设备的物理地址之间的映射(设备驱动完成) 建立文件映射的第二步就是建立虚拟地址和具体的物理地址之间的映射,这是通过修改进程页表来实现的.mmap方法是file_opeartions...结构的成员: int (*mmap)(struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表...返回一个有效映射页. (3) 使用方面的限制： remap_pfn_range不能映射常规内存，只存取保留页和在物理内存顶之上的物理地址。...(3) 进程调用mmap()时，只是在进程空间内新增了一块相应大小的缓冲区，并设置了相应的访问标识，但并没有建立进程空间到物理页面的映射。因此，第一次访问该空间时，会引发一个缺页异常。
1.简介 mmap（memory map）即内存映射，用于将一个文件或设备映射到进程的地址空间。...fd, off_t offset); 成功执行时，mmap()返回被映射区的指针。...失败时，munmap返回-1，errno 返回标志和 mmap 一致。 该调用在进程地址空间中解除一个映射关系，addr是调用mmap()时返回的地址，len是映射区的大小。...而 mmap 操作文件，只需要从磁盘到用户主存的一次数据拷贝，效率更高。 4.作用 mmap 主要有两点作用： 文件映射，减少数据拷贝，提高 IO 效率。 将文件映射到进程的地址空间。...参考文献 认真分析mmap：是什么为什么怎么用- 胡潇
文章目录 一、vm_mmap_pgoff 函数执行流程 二、vm_mmap_pgoff 函数源码 调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 " 是否是 " 内存页大小 " 的 " 整数倍 " ,..., 继续向下执行 ; 一、vm_mmap_pgoff 函数执行流程 ---- 在 vm_mmap_pgoff 函数中 , 首先 , 以 " 写者 " 身份 , 向 Linux 内核申请 读写 " 信号量...创建 " 内存映射 " 完成后 , 释放 " 读写信号量 " ; 最后 , 处理 " 内存页 " 锁定问题 , 如果需要将 内存映射 的 内存页 锁定在 虚拟内存 中 , 直接进行处理即可 , 在 物理地址空间...分配 内存页 , 并将 虚拟地址空间 的 内存页 映射到 物理内存页 中 ; 二、vm_mmap_pgoff 函数源码 ---- vm_mmap_pgoff 函数定义在 Linux 内核源码中的 linux...(mm, &uf); if (populate) mm_populate(ret, populate); } return ret; } 源码路径 : linux-4.12\mm\util.c
分配 虚拟内存页 : 应用进程 调用 mmap 函数后 , 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时 , 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 此处调用的...flags,int fd,off_t offset); 2、物理地址与虚拟地址进行映射 物理地址与虚拟地址进行映射 : 调用 Linux 内核空间 的 系统调用 mmap 函数 , 实现了 " 物理内存地址..." 与 " 虚拟内存地址 " 的映射关系 ; Linux 内核中的 mmap 系统调用函数 : int mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma...) 3、产生缺页异常并分配物理内存页 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存 “ 时 , 采用了 ” 延迟策略 “ , 即进程第一次访问 , 不会立即分配 物理内存 , 而是产生一个 ” 缺页异常... void* mmap(void* start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset); Linux 内核中的
文章目录 一、mmap_region 函数执行流程 1、检查内存申请是否合法 2、创建 " 虚拟内存区域 " 二、mmap_region 函数源码 调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 "...; 在 do_mmap 函数中 , 调用了 mmap_region 函数 , 创建 " 虚拟内存区域 " ; 一、mmap_region 函数执行流程 ---- 1、检查内存申请是否合法 在 mmap_region...may_expand_vm(mm, vm_flags, (len >> PAGE_SHIFT) - nr_pages)) return -ENOMEM; } 源码路径 : linux-..., prev, rb_link, rb_parent); 源码路径 : linux-4.12\mm\mmap.c#1710 vma_set_page_prot(vma); 源码路径 : linux-4.12...\mm\mmap.c#1743 二、mmap_region 函数源码 ---- mmap_region 函数源码 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\mm\mmap.c#1602 位置
，mm_struct中用mmap来描述虚拟地址，用pgd来描述对应的物理地址。...二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K，Linux使用4K。 一级页表项里的内容，决定了它是指向一块物理内存，还是指问二级页表，如下图： ?...是否使用cache、是否使用buffer，就有4种组合(Linux内核文件arch\arm\include\asm\pgtable-2level.h)： ?...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点： ① 确定物理地址 ② 确定属性：是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件，示例代码如下： ?...我们应该使用kmalloc或kzalloc，这样得到的内存物理地址是连续的，在mmap时后APP才可以使用同一个基地址去访问这块内存。(如果物理地址不连续，就要执行多次mmap了)。
，mm_struct中用mmap来描述虚拟地址，用pgd来描述对应的物理地址。...二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K，Linux使用4K。...所以CPU要访问虚拟地址0x12345678时，实际上访问的是0x81889678的物理地址 3, 怎么给APP新建一块内存映射 3.1, mmap调用过程 从上面内存映射的过程可以知道，要给APP端新开劈一块虚拟内存...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点： ① 确定物理地址 ② 确定属性：是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件，示例代码如下： 还有一个更简单的函数：...我们应该使用kmalloc或kzalloc，这样得到的内存物理地址是连续的，在mmap时后APP才可以使用同一个基地址去访问这块内存。(如果物理地址不连续，就要执行多次mmap了)。
Linux下的进程间通信也可以使用mmap的内存共享映射来实现，mmap的作用就是把磁盘文件的一部分直接映射到进程的内存中，那么进程就可以直接对该内存文件进行操作，mmap也设置了两种机制...通过这样的内存共享映射就相当于是进程直接对磁盘中的文件进行读写操作一样，那么如果有两个进程来mmap同一个文件，就实现了进程间的通信。...磁盘中的文件通过mmap函数来实现映射，然后通过munmap函数取消映射。...先来看一下函数的原型： #include void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd,...如果在运行中出现Bus error (core dumped)错误，需要考虑共享文件是否有存储空间(也就是说你要mmap一个4096的文件，但实际文件没有4096那么大)。
—-mmap是什么 mmap是一种虚拟内存映射文件的方法，它可以将一个文件或者其它对象映射到进程的地址空间，实现文件磁盘地址和进程虚拟地址空间中一段虚拟地址的一一对应关系。...mmap 模块提供“内存映射的文件对象”，mmap 对象可以用在使用 plain string 的地方，mmap 对象和 plain string 的区别是： mmap 对象不提供字符串对象的方法； mmap...对象是可变的，而 str 对象是不可变的 mmap 对象同时对应于打开的文件，多态于一个Python file 对象 mmap 对象可以切片和索引，也可以为它的切片或索引赋值(因为 mmap 对象是可变的...—-创建 mmap 对象 mmap(filedesc, length, tagname=”) #windows mmap(filedesc, length, flag=MAP_SHARED, prot=...； 参数 prot 对应的取值包括：mmap.PROT_READ, mmap.PROT_WRITE 和 mmap.PROT_WRITE | mmap.PROT_READ。
摘要：监控系统在linux系统上获取物理磁盘IO以及使用情况的原理，让我们一起来探索一下 本文使用语言为c++ 物理磁盘列表和磁盘IO 第一步要解决的问题是先识别物理磁盘是哪些。...具体用法见 linux中getmntent、setmntent 、endmntent 函数的详细用法 通过statfs函数所挂载的目录使用情况(used/total)来确定每个分区的使用情况 #include...lvm分区的linux机器（lsblk看到的），那一定有这些软件，就不用担心这个问题了。...(value % base >= tmp) ret = value / base + 1; else ret = value / base; return ret; } 参考 Linux.../etc/fstab和etc/mtab有什么区别 statfs linux中getmntent、setmntent 、endmntent 函数的详细用法 LVM动态逻辑卷理论详解
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