宋寶華： Linux mmap的多種情況和背後的差異

我們都知道，Linux一個行程使用的記憶體分為2種：

1. file-backed pages（有檔案背景的頁面，比如程式碼段、比如read/write方法讀寫的檔案、比如mmap讀寫的檔案；他們有對應的硬碟檔案，因此如果要交換，可以直接和硬碟對應的檔案進行交換），此部分頁面進page cache

2. anonymous pages（匿名頁，如stack，heap，CoW後的資料段等；他們沒有對應的硬碟檔案，因此如果要交換，只能交換到虛擬記憶體-swapfile或者Linux的swap硬碟分割槽），此部分頁面，如果系統記憶體不充分，可以被swap到swapfile或者硬碟的swap分割槽

   
   

下麵我們看看，mmap的各種情況，與上面的頁面型別之間的關係。

1. 不對映任何檔案(MAP_ANONYMOUS)，又分為私有和共享對映2種情況：

   1.1 私有對映(MAP_PRIVATE)

   這個是malloc庫函式之類底層的實現之一，最後對應匿名頁。

   比如應用程式呼叫：

   int *p= malloc(1024*1024*80);
   對應的系統呼叫是：

   mmap2(NULL, 83890176, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0)

   1.2 共享對映MAP_SHARED

   用作有親緣關係行程間的共享記憶體通訊，最後對應匿名頁。

   
   

2. 對映磁碟裡面的檔案，又分為共享對映和私有對映

   2.1 共享對映： 這個時候頁面dirty後要回寫磁碟，是有檔案背景(file-backed)的頁面

   2.2 私有對映：這個時候是CoW(寫時複製)頁面，最後變成匿名頁

   
   

3. 對映tmpfs檔案，一般做行程間共享記憶體通訊用(不需要親緣關係)，以共享方式對映，看起來是類似2.1有file-backed，但是file本身也是記憶體，所以本質上面還是匿名頁，程式碼實體：

   
   

   

   
   

4. 對映framebuffer等，視訊記憶體，多媒體，這些是為了減少一次使用者空間往核心空間的記憶體複製。這個時候mmap對應的檔案是/dev/下麵的裝置檔案。程式碼案例：

int fb;
unsigned char* fb_mem;
fb = open (“/dev/fb0”, O_RDWR);
fb_mem = mmap (NULL, 1024*768, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fb,0);
memset (fb_mem, 0, 1024*768 );

內容轉載自公眾號：Linuxer