Основы программирования в Linux

Мэтью Нейл

Функция mmap создает указатель на область памяти, ассоциированную с содержимым файла, доступ к которому осуществляется через открытый дескриптор файла.

#include <sys/mman.h>

void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fildes, off_t off);

Изменить начальную позицию порции данных файла, к которым выполняется обращение через совместно используемый сегмент, можно, передавая параметр

off

. Открытый дескриптор файла задается в параметре

fildes

. Объем данных, к которым

возможен доступ (т. е. размер сегмента памяти), указывается в параметре

len

.

Параметр

addr

можно использовать для запроса конкретного адреса памяти. Если он равен нулю, результирующий указатель формируется автоматически. Последний вариант рекомендуется, потому что в противном случае трудно добиться переносимости; диапазоны доступных адресов в разных системах отличаются.

Параметр

prot

используется для установки прав доступа к сегменту памяти. Он представляет собой результат поразрядной операции or, примененной к следующим константам:

PROT_READ

— сегмент может читаться;

PROT_WRITE

— в сегмент можно писать;

PROT_EXEC

— сегмент может выполняться;

PROT_NONE

— к сегменту нет доступа.

Параметр

flags

контролирует, как изменения, сделанные программой в сегменте, отражаются в других местах; его возможные значения приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Константа	Описание
MAP_PRIVATE	Сегмент частный, изменения локальные
MAP_SHARED	Изменения сегмента переносятся в файл
MAP_FIXED	Сегмент должен располагаться по заданному адресу addr

Функция

msync

вызывает запись изменений в части или во всем сегменте памяти обратно а отображенный файл (или считывание из файла).

#include <sys/mman.h>

int msync(void *addr, size_t len, int flags);

Корректируемая часть сегмента задается передачей начального адреса

addr

и размера

len

. Параметр

flags

управляет способом выполнения корректировки с помощью вариантов, приведенных в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Константа	Описание
MS_ASYNC	Выполнять запись асинхронно
MS_SYNC	Выполнять запись синхронно
MS_INVALIDATE	Обновить другие отражения этого файла так, чтобы они содержали изменения, внесенные этим вызовом

Функция

munmap

освобождает сегмент памяти.

#include <sys/mman.h>

int munmap(void *addr, size_t len);

В программе mmap.с из упражнения 3.5 показан файл из структур, которые будут корректироваться с помощью функции

mmap

и обращений в стиле массива. Ядро Linux версий, меньших 2.0, не полностью поддерживает применение функции

mmap

. Программа работает корректно в системе Sun Solaris и других системах.

Упражнение 3.5. Применение функции

mmap

1. Начните с определения структуры

RECORD

и создайте

NRECORDS

вариантов, в каждый из которых записывается собственный номер. Они будут добавлены в конец файла records.dat.

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/mman.h>

#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>

typedef struct {

 int integer;

 char string[24];

} RECORD;

#define NRECORDS (100)

int main {

 RECORD record, *mapped;

 int i, f;

 FILE *fp;

 fp = fopen("records.dat", "w+");

 for (i=0; i<NRECORDS; i++) {

record.integer = i;

sprintf(record.string, "RECORD-%d", i);

fwrite(&record, sizeof(record), 1, fp);

 }

 fclose(fp);

2. Далее измените целое значение записи с 43 на 143 и запишите его в строку 43-й записи.

 fp = fopen("records.dat", "r+");

 fseek(fp, 43*sizeof(record), SEEK_SET);

 fread(&record, sizeof(record), 1, fp);

 record.integer =143;

 sprintf(record.string, "RECORD-%d", record.integer);

 fseek(fp, 43*sizeof(record), SEEK_SET);

 fwrite(&record, sizeof(record), 1, fp);

 fclose(fp);

3. Теперь отобразите записи в память и обратитесь к 43-й записи для того, чтобы изменить целое на 243 (и обновить строку записи), снова используя отображение в память.

 f = open("records.dat", O_RDWR);

 mapped = (RECORD *)mmap(0, NRECORDS*sizeof(record),

PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, f, 0);