sys/mman.h

sys/mman.h - 内存管理定义#

// 锁定部分进程地址空间
int mlock(const void *, size_t);
// 锁定进程地址空间
int mlockall(int);
// 建立内存映射
void *mmap(void *, size_t, int, int, int, off_t);
// 为内存映射设置保护, 修改 mmap 时的保护设置
int mprotect(void *, size_t, int);
// 同步内存到物理存储
int msync(void *, size_t, int);
// 解锁部分进程地址空间
int munlock(const void *, size_t);
// 解锁进程地址空间
int munlockall(void);
// 取消内存映射页
int munmap(void *, size_t);
// mmap
// 访问保护设置
const PROT_READ // 可读
const PROT_WRITE // 可写
const PROT_EXEC // 可执行
const PROT_NONE // 不能被访问
const MAP_SHARED // 修改为共享
const MAP_PRIVATE // 修改为私有
const MAP_FIXED // Interpret addr exactly.
// msync
const MS_ASYNC // 异步写
const MS_SYNC // 同步写
const MS_INVALIDATE // 使缓存时效
// mlocalall
const MCL_CURRENT // 锁定当前映射页
const MCL_FUTURE // 锁定将来会被映射页

mmap#

#include <sys/mman.h>
void *mmap(void \*addr, size_t len, int prot, int flags,int fildes, off_t off);

建立进程地址空间到内存对象之间的映射,支持以下内存对象

  • 常规文件
  • SHM 共享内存对象
  • TYM Typed memory object

MAP_SHARED 修改内存时其他进程可见;MAP_PRIVATE 修改时其他进程不可见, 并且不会修改底层对象. MAP_FIXED 指定后,返回值即addr,该操作会替换之前的映射,不推荐使用.

支持内存保护的硬件能够很好地支持 MAP_PRIVATE, 在不支持的硬件上可能会形成一份完整的拷贝,这和 read 类似.

内存锁#

用于对性能要求非常高的场景(即便是一次内存交换也会对性能有所影响)和对安全要求较高的常见(不允许内存被交换到磁盘).

  • 内存不会被交换到磁盘

  • 操作时间固定

  • 不受页交换延迟影响

  • 锁不能叠加

  • 该操作会影响其他进程,如果文件映射 mlockall 会导致内存占用量不断增长

  • mlock - manpage

  • Locked Memory Details

Example#

// 获取内存页大小
long sz = sysconf(_SC_PAGESIZE);
fildes = open(...)
lseek(fildes, some_offset)
read(fildes, buf, len)
/* Use data in buf. */
// becomes:
fildes = open(...)
address = mmap(0, len, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fildes, some_offset)
/* Use data at address. */

Reference#