1 文件系統映射原理
1.1 文件映射應用場景
主要應用場景如下：
- 進程間共享信息。
- 實現文件數據從磁盤到內存的映射，極大的提升應用程序訪問文件的速度。
1.2 文件映射相關函數介紹
作用：將一個文件或者其它對象映射進內存。
- 使用普通文件提供的內存映射。
- 使用特殊文件提供匿名內存映射。
mmap函數：
#include <sys/mman.h>
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
int munmap(void *addr, size_t length);
/*
參數start：指向欲映射的內存起始地址，通常設爲 NULL，代表讓系統自動選定地址，映射成功後返回該地址。
參數length：代表將文件中多大的部分映射到內存。
參數prot：映射區域的保護方式。可以爲以下幾種方式的組合：
PROT_EXEC 執行
PROT_READ 讀取
PROT_WRITE 寫入
PROT_NONE 不能存取
參數flags：影響映射區域的各種特性。必須要指定MAP_SHARED 或MAP_PRIVATE。
MAP_SHARED － 映射區域數據與文件對應，允許其他進程共享
MAP_PRIVATE － 映射區域生成文件的copy，修改不同步文件
MAP_ANONYMOUS － 建立匿名映射。此時會忽略參數fd，不涉及文件，而且映射區域無法和其他進程共享。
MAP_DENYWRITE － 允許對映射區域的寫入操作，其他對文件直接寫入的操作將會被拒絕。
MAP_LOCKED － 將映射區域鎖定住，這表示該區域不會被置swap
參數fd：要映射到內存中的文件描述符。如果使用匿名內存映射時，即flags中設置了MAP_ANONYMOUS，fd設爲-1。有些系統不支持匿名內存映射，則可以使用fopen打開/dev/zero文件，然後對該文件進行映射，可以同樣達到匿名內存映射的效果。
參數offset：文件映射的偏移量，通常設置爲0，代表從文件最前方開始對應，offset必須是分頁大小的整數倍。
*/
msync函數介紹：
實現磁盤文件內容於共享內存區中的內容一致，即同步操作。
//函數原型
int msync ( void * addr, size_t len, int flags)
//頭文件
#include<sys/mman.h>
/*
addr：文件映射到進程空間的地址；
len：映射空間的大小；
flags：刷新的參數設置，可以取值MS_ASYNC/ MS_SYNC
其中：
取值爲MS_ASYNC（異步）時，調用會立即返回，不等到更新的完成；
取值爲MS_SYNC（同步）時，調用會等到更新完成之後返回；
返回值：成功則返回0；失敗則返回-1；
*/
mremap函數介紹：
擴大（或縮小）現有的內存映射。
//函數原型
void * mremap(void *old_address, size_t old_size , size_t new_size, int flags);
//頭文件
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
/*
addr： 上一次已映射到進程空間的地址；
old_size： 舊空間的大小；
new_size： 重新映射指定的新空間大小；
flags: 取值可以是0或者MREMAP_MAYMOVE，0代表不允許內核移動映射區域，MREMAP_MAYMOVE則表示內核可以根據實際情況移動映射區域以找到一個符合new_size大小要求的內存區域
返回值：成功則返回0；失敗則返回-1；
*/
參考資料：