linux 系统编程学习笔记三

mmap

可以把磁盘文件的一部分直接映射到内存,这样文件中的位置直接就有对应的内存地址

对文件的读写可以直接用指针来作，不需要read/write函数

#include <sys/mman.h>

/*如果addr参数为NULL,内核会在进程地址空间中选择合适的地址建立映射

如果不为空，则指定从什么地址开始映射

len 指定文件的映射长度

off 是指从文件的什么位置开始映射，是页大小的整倍数（32位体系结构通常是4k）

filedes 是文件的描述符

prot 有四种取值：

PROT_EXEC 表示映射的这一段可执行，如映射共享库

PROT_READ 表示映射的这一段可读

PROT_WRITE 表示映射的这一段可写出

PROT_NONE 表示映射的这一段不可访问

flag 的常用的两种取值

MAP_SHARED 多个进程对同一个文件的映射是共享的

MAP_PRIVATE 多个进程对同一个文件的映射是不共享的

*/

/*

如果映射成功则返回首地址

出错返回MAP_FAILED

当进程终止时，映射内存会自动解除,也可以调用munmap解除映射

*/

void *mmap(void *addr,size_t len, int prot,int flag,int filedes,off_t off);

int munmap(void *addr,size_t len);

实例代码：

yuezhenhua@ubuntu:/opt/sdk/tc/mmap$ vi hello

内容为（hello）

yuezhenhua@ubuntu:/opt/sdk/tc/mmap$ od -tx1 -tc hello

0000000 68 65 6c 6c 6f 0a

h e l l o \n

0000006

#include <stdlib.h>

#include <sys/mman.h>

#include <fcntl.h>

int main(void){

int *p;

int fd=fopen("hello",O_RDWR);

if(fd<0){

perror("open hello");

exit(1);

}

p=mmap(NULL,6,PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);

if(p==MAP_FAILED){

perror("mmap");

exit(1);

}

close();

p[0]=0x30313233;

munmap(p,6);

return 0;

}

运行以上程序后再查看文件的内容

od -tx1 -tc hello

0000000 68 65 6c 6c 6f 0a

3 2 1 0 o \n

0000006

示例代码如下：

#include <stdio.h>

int main(void){

printf("hello world\n");

return 0;

}

编译

yuezhenhua@ubuntu:/opt/sdk/tc/mmap$ gcc helloworld.c

跟踪程序执行过程中用到的所有系统调用及返回值：

yuezhenhua@ubuntu:/opt/sdk/tc/mmap$ strace ./a.out

execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 45 vars */]) = 0

brk(0) = 0x82b4000

access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)

mmap2(NULL, 8192, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) =

0xb77fb000

access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)

open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY) = 3

fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0644, st_size=63389, ...}) = 0

mmap2(NULL, 63389, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0xb77eb000

close(3) = 0

access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)

/*这个程序要映射共享库/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6*/

open("/lib/i386-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY) = 3

read(3, "\177ELF\1\1\1\0\0\0\0\0\0\0\0\0\3\0\3\0\1\0\0\0p\222\1\0004\0\0\0"...,

512) = 512

fstat64(3, {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=1552584, ...}) = 0

mmap2(NULL, 1563160, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_DENYWRITE, 3, 0) =

0x4f7000

mmap2(0x66f000, 12288, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE,

3, 0x178) = 0x66f000

mmap2(0x672000, 10776, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS,

-1, 0) = 0x672000

close(3) = 0

mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) =

0xb77ea000

set_thread_area({entry_number:-1 -> 6, base_addr:0xb77ea8d0, limit:1048575,

seg_32bit:1, contents:0, read_exec_only:0, limit_in_pages:1, seg_not_present:0,

useable:1}) = 0

mprotect(0x66f000, 8192, PROT_READ) = 0

mprotect(0x8049000, 4096, PROT_READ) = 0

mprotect(0x8fb000, 4096, PROT_READ) = 0

munmap(0xb77eb000, 63389) = 0

fstat64(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 0), ...}) = 0

mmap2(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) =

0xb77fa000

/*printf函数底层调用的是write*/

write(1, "hello world\n", 12hello world

) = 12

exit_group(0) = ?