Win 95下内存映射文件的工作原理及使用方法

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mapviewoffile 将文件映射到内存的原理

mapviewoffile 将文件映射到内存的原理

mapviewoffile 将文件映射到内存的原理
mapviewoffile函数是Windows操作系统提供的函数,用于将
文件映射到进程的虚拟内存空间。

其原理是通过操作系统的内存管理机制,在进程的地址空间中创建一个与文件相关联的虚拟内存映射区域。

这个映射区域与文件的内容一一对应,对其的读写操作就相当于对文件内容的读写操作。

具体步骤如下:
1. 打开文件:程序首先需要通过CreateFile函数或者OpenFile
函数打开要映射的文件,获取文件的句柄。

2. 创建映射对象:使用CreateFileMapping函数创建一个映射
对象,该对象将在内存中占据一块空间,用于存放文件的内容。

3. 映射文件到内存:使用MapViewOfFile函数将文件的内容
映射到进程的虚拟内存空间中。

这个虚拟内存区域可以通过指针来访问。

4. 读写文件:对于已经映射到内存的文件,可以直接读写内存中的内容,这样就相当于读写文件的内容。

对于读写操作的同步,可以使用同步对象如互斥量进行控制。

5. 取消映射:当不再需要文件映射时,使用UnmapViewOfFile 函数将文件从内存中取消映射。

6. 关闭文件句柄和映射对象:最后,通过CloseHandle函数关闭文件句柄和映射对象的句柄。

总结起来,mapviewoffile函数的原理就是在进程的虚拟内存空间中创建一个映射区域,用于存放文件内容,并通过指针对该区域进行读写操作,实现了文件在内存中的映射。

这种方式可以提高对文件内容的访问效率,并且可以方便地对文件进行读写操作。

内存映射原理

内存映射原理

内存映射原理
内存映射是一种将磁盘文件映射到内存的操作。

在内存中建立一个虚拟地址空间,该空间与磁盘文件相对应,使得我们可以像访问内存一样访问磁盘文件的内容。

内存映射的原理是通过将磁盘文件的内容映射到内存的一段连续地址空间中。

在内存中指定一个缓冲区,当对这个缓冲区进行读写操作时,实际上是在对磁盘文件进行读写操作。

读取该内存区域的数据时,由于数据已经在内存中,所以读取速度非常快。

内存映射的过程主要包括以下几个步骤:
1. 打开文件:使用文件操作相关的API函数打开需要映射到内存的文件。

2. 创建映射区域:使用内存映射相关的API函数,创建一个映射区域。

将文件的某个区域映射到内存。

3. 访问映射区域:获得映射到内存中的虚拟地址,可以直接对其进行读写操作,就像操作内存一样。

4. 保存修改:如果对映射区域进行了修改,需要使用相关的API函数将修改的内容保存回磁盘文件。

通过内存映射,可以实现大文件的快速读写,提高文件的访问速度。

此外,多个进程可以通过映射同一个文件,实现共享内
存的功能,简化进程间通信的实现。

但需要注意的是,对于大文件的内存映射可能会消耗大量的系统内存,需要进行适当的调优和管理。

文件夹映射原理

文件夹映射原理

文件夹映射原理
文件夹映射原理是指将一个文件夹中的内容映射到计算机内存中的一个虚拟位置,以便于访问和操作该文件夹中的数据。

具体来说,文件夹映射原理通常涉及以下几个步骤:
1. 创建映射:在计算机内存中创建一个虚拟地址空间,并将该文件夹中的内容映射到该虚拟地址空间中。

这通常通过使用操作系统提供的映射函数来实现。

2. 访问数据:一旦映射完成,用户就可以通过虚拟地址空间访问该文件夹中的数据。

这意味着用户可以像访问内存中的数据一样访问该文件夹中的数据,而不需要直接访问存储设备上的文件夹。

3. 更新映射:当文件夹中的内容发生更改时,映射也需要相应地更新。

这通常通过重新映射该文件夹来实现,以便将最新的内容映射到计算机内存中的虚拟地址空间中。

通过文件夹映射原理,用户可以更方便地访问和操作存储在外部设备(如硬盘、U盘等)中的数据,而不需要将这些数据复制到计算机内存中。

这种技术对于提高计算机的性能和效率非常有用,尤其是在处理大量数据或高性能计算任务时。

请注意,文件夹映射原理可能因操作系统和编程语言的
不同而有所不同。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的映射方法和技术。

内存映射的概念

内存映射的概念

内存映射的概念内存映射是计算机科学中的重要概念之一,它在操作系统和编程中扮演着重要的角色。

内存映射可以将磁盘上的文件映射到进程的地址空间中,使得进程可以像访问内存一样访问文件的内容。

这种机制对于处理大型文件、共享内存和提高性能具有很大的好处。

本文将详细探讨内存映射的概念、原理、应用和一些常见问题。

内存映射的原理内存映射的原理可以简要描述为将文件中的数据映射到进程的虚拟内存空间中。

通过这种映射,进程可以直接读取和写入文件的内容,而不需要通过标准的文件操作函数。

内存映射使用的是虚拟内存和分页机制。

操作系统将文件的某个区域映射到进程的虚拟地址空间中的一个或多个页上,当进程访问这些页时,操作系统会根据需要将数据载入内存或写回磁盘,实现文件和内存之间的快速访问。

内存映射的优势内存映射相比传统的文件操作函数有许多优势。

首先,内存映射消除了用户空间和内核空间之间的数据拷贝,减少了不必要的系统调用,提高了性能。

其次,内存映射可以提供更快的随机访问速度,因为访问文件数据就如同访问内存一样,无需寻道和读取整个文件。

此外,多个进程可以共享同一个文件的内存映射,这在处理大型数据集、共享内存和进程间通信等方面非常有用。

内存映射的应用1. 大型文件处理内存映射非常适用于处理大型文件,如视频文件、数据库文件等。

通过内存映射,可以将整个文件映射到内存中,然后使用指针和偏移量来访问文件的不同部分。

这样可以避免反复读取文件和分配缓冲区的开销,而且读写操作更高效。

2. 共享内存内存映射还常被用于进程间共享内存。

多个进程可以将同一个文件的某个区域映射到各自的内存空间中,这样它们就可以通过读写内存来进行通信。

这种方式比较高效,可以提供更快的数据传输速度和更简单的编程接口。

3. 动态链接库加载在操作系统中,内存映射也常用于动态链接库的加载和执行。

当一个进程需要调用某个动态链接库中的函数时,操作系统会将该库的某个区域映射到进程的地址空间中,这样进程就可以直接访问库中的代码和数据。

内存映射文件的作用功能介绍

内存映射文件的作用功能介绍

内存映射文件的作用功能介绍内存映射文件的主要用途:1.操作大文件 2.进程间大量数据共享,下面分别介绍如下:VC++中使用内存映射文件处理大文件引言文件操作是应用程序最为基本的功能之一,Win32 API和MFC均提供有支持文件处理的函数和类,常用的有Win32 API的CreateFile()、WriteFile()、ReadFile()和MFC提供的CFile类等。

一般来说,以上这些函数可以满足大多数场合的要求,但是对于某些特殊应用领域所需要的动辄几十GB、几百GB、乃至几TB的海量存储,再以通常的文件处理方法进行处理显然是行不通的。

目前,对于上述这种大文件的操作一般是以内存映射文件的方式来加以处理的,本文下面将针对这种Windows核心编程技术展开讨论。

内存映射文件内存映射文件与虚拟内存有些类似,通过内存映射文件可以保留一个地址空间的区域,同时将物理存储器提交给此区域,只是内存文件映射的物理存储器来自一个已经存在于磁盘上的文件,而非系统的页文件,而且在对该文件进行操作之前必须首先对文件进行映射,就如同将整个文件从磁盘加载到内存。

由此可以看出,使用内存映射文件处理存储于磁盘上的文件时,将不必再对文件执行I/O操作,这意味着在对文件进行处理时将不必再为文件申请并分配缓存,所有的文件缓存操作均由系统直接管理,由于取消了将文件数据加载到内存、数据从内存到文件的回写以及释放内存块等步骤,使得内存映射文件在处理大数据量的文件时能起到相当重要的作用。

另外,实际工程中的系统往往需要在多个进程之间共享数据,如果数据量小,处理方法是灵活多变的,如果共享数据容量巨大,那么就需要借助于内存映射文件来进行。

实际上,内存映射文件正是解决本地多个进程间数据共享的最有效方法。

内存映射文件并不是简单的文件I/O操作,实际用到了Windows的核心编程技术--内存管理。

所以,如果想对内存映射文件有更深刻的认识,必须对Windows操作系统的内存管理机制有清楚的认识,内存管理的相关知识非常复杂,超出了本文的讨论范畴,在此就不再赘述,感兴趣的读者可以参阅其他相关书籍。

内存映射文件(专门读写大文件)

内存映射文件(专门读写大文件)

内存映射⽂件(专门读写⼤⽂件)引⾔ ⽂件操作是应⽤程序最为基本的功能之⼀,Win32 API和MFC均提供有⽀持⽂件处理的函数和类,常⽤的有Win32 API的CreateFile()、WriteFile()、ReadFile()和MFC提供的CFile类等。

⼀般来说,以上这些函数可以满⾜⼤多数场合的要求,但是对于某些特殊应⽤领域所需要的动辄⼏⼗GB、⼏百GB、乃⾄⼏TB的海量存储,再以通常的⽂件处理⽅法进⾏处理显然是⾏不通的。

⽬前,对于上述这种⼤⽂件的操作⼀般是以内存映射⽂件的⽅式来加以处理的,本⽂下⾯将针对这种Windows核⼼编程技术展开讨论。

内存映射⽂件概述 内存⽂件映射也是Windows的⼀种内存管理⽅法,提供了⼀个统⼀的内存管理特征,使应⽤程序可以通过内存指针对磁盘上的⽂件进⾏访问,其过程就如同对加载了⽂件的内存的访问。

通过⽂件映射这种使磁盘⽂件的全部或部分内容与进程虚拟地址空间的某个区域建⽴映射关联的能⼒,可以直接对被映射的⽂件进⾏访问,⽽不必执⾏⽂件I/O操作也⽆需对⽂件内容进⾏缓冲处理。

内存⽂件映射的这种特性是⾮常适合于⽤来管理⼤尺⼨⽂件的。

在使⽤内存映射⽂件进⾏I/O处理时,系统对数据的传输按页⾯来进⾏。

⾄于内部的所有内存页⾯则是由虚拟内存管理器来负责管理,由其来决定内存页⾯何时被分页到磁盘,哪些页⾯应该被释放以便为其它进程提供空闲空间,以及每个进程可以拥有超出实际分配物理内存之外的多少个页⾯空间等等。

由于虚拟内存管理器是以⼀种统⼀的⽅式来处理所有磁盘I/O的(以页⾯为单位对内存数据进⾏读写),因此这种优化使其有能⼒以⾜够快的速度来处理内存操作。

使⽤内存映射⽂件时所进⾏的任何实际I/O交互都是在内存中进⾏并以标准的内存地址形式来访问。

磁盘的周期性分页也是由操作系统在后台隐蔽实现的,对应⽤程序⽽⾔是完全透明的。

内存映射⽂件的这种特性在进⾏⼤⽂件的磁盘事务操作时将获得很⾼的效益。

内存映射文件详解-----C++实现

内存映射文件详解-----C++实现

内存映射⽂件详解-----C++实现先不说内存映射⽂件是什么。

贴个代码先,。

#include <iostream>#include <fcntl.h>#include <io.h>#include <afxwin.h>using namespace std;int main(){//开始//获得⽂件句柄HANDLE hFile=CreateFile("c:\\test.dat", //⽂件名GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //对⽂件进⾏读写操作FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,NULL,OPEN_EXISTING, //打开已存在⽂件FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,0);//返回值size_high,size_low分别表⽰⽂件⼤⼩的⾼32位/低32位DWORD size_low,size_high;size_low= GetFileSize(hFile,&size_high);//创建⽂件的内存映射⽂件。

HANDLE hMapFile=CreateFileMapping(hFile,NULL,PAGE_READWRITE, //对映射⽂件进⾏读写size_high,size_low, //这两个参数共64位,所以⽀持的最⼤⽂件长度为16EBNULL);if(hMapFile==INVALID_HANDLE_VALUE){AfxMessageBox("Can't create file mapping.Error%d:\n", GetLastError());CloseHandle(hFile);return 0;}//把⽂件数据映射到进程的地址空间void* pvFile=MapViewOfFile(hMapFile,FILE_MAP_READ|FILE_MAP_WRITE,0,0,0);unsigned char *p=(unsigned char*)pvFile;//⾄此,就获得了外部⽂件test.dat在内存地址空间的映射,//下⾯就可以⽤指针p"折磨"这个⽂件了CString s;p[size_low-1]='!';p[size_low-2]='X'; //修改该⽂件的最后两个字节(⽂件⼤⼩<4GB⾼32位为0)s.Format("%s",p);//读⽂件的最后3个字节AfxMessageBox(s);//结束//UnmapViewOfFile(pvFile); //撤销映射//CloseHandle(hFile); //关闭⽂件return 0;}忘⼩了说,只要你把这⼏个API函数搞定了,⼀般的内存映射问题就可以解决了。

映射是什么工作原理的应用

映射是什么工作原理的应用

映射是什么工作原理的应用1. 什么是映射映射是一种将一个值与另一个值关联起来的方式。

在计算机科学中,映射通常用于将一个键值与一个数据值相关联。

通过将键映射到值,我们可以根据给定的键查找或检索对应的值。

映射也被称为字典、关联数组或哈希表。

2. 映射的工作原理映射的工作原理是基于哈希函数的,哈希函数可以将任意长度的输入(键)转换为固定长度的输出(哈希值)。

哈希函数将键映射到一个哈希表中的索引位置,这个索引位置就是与该键相关联的值所在的位置。

在哈希表中,每一个索引位置被称为一个槽。

当我们执行映射时,首先使用哈希函数计算键的哈希值,然后将哈希值映射到哈希表中的一个槽。

如果多个键具有相同的哈希值,它们将被映射到哈希表的同一个槽中。

在每个槽中,可以存储一个或多个键值对。

3. 映射的应用映射在计算机科学中有许多应用。

下面列举了几个常见的应用场景:3.1 数据库索引在数据库系统中,映射用于索引查询和搜索。

数据库索引常常使用映射结构来加快查询速度。

通过使用映射,数据库可以根据指定的关键字迅速找到与之相关的记录。

3.2 缓存管理在计算机系统中,缓存是一种临时存储,用于加快数据访问速度。

映射常用于缓存管理中,通过将缓存的键映射到缓存的值,系统可以快速检索所需的数据,而不必每次都从较慢的存储介质中获取。

3.3 路由和寻址在网络通信中,路由和寻址是实现数据包传输的重要步骤。

映射被广泛用于路由和寻址表中,以确定数据包应该被发送到哪个目标地址。

3.4 编译器符号表在编译器中,符号表用于存储程序中的变量、函数等标识符的信息。

映射常常用于实现符号表,通过将标识符映射到其相关信息,编译器可以根据需要查找和访问标识符。

3.5 哈希算法在密码学中,哈希函数被广泛用于密码存储和验证。

密码通常被转换为哈希值并存储在数据库中。

当需要验证密码时,系统将用户输入的密码与数据库中存储的哈希值进行比较。

4. 总结映射是一种将键和值相关联的数据结构,通过哈希函数将键映射到槽位上,实现快速查找和访问。

内存映射文件与共享内存的区别

内存映射文件与共享内存的区别

内存映射文件与共享内存的区别
内存映射文件和共享内存都是用来实现进程间通信的技术,但它们之间存在着
一些重要的区别。

首先,内存映射文件是将一个文件映射到进程的地址空间中,使得整个文件可以像内存一样被访问,而共享内存则是将一段物理内存映射到多个进程的地址空间中,以实现进程间数据的共享。

其次,内存映射文件是一种将文件内容映射到内存的技术,通过将文件映射到
内存中,可以避免频繁的磁盘IO操作,提高访问文件内容的速度。

而共享内存则
是一段物理内存空间,在不同进程中访问共享内存可以实现进程间的数据共享,比如可以通过共享内存传递数据或共享某些资源。

另外,内存映射文件是一种通过对文件进行映射来实现内存访问的技术,对文
件的修改会实时反映到文件中,但内存映射文件不支持对文件进行完全随机的访问和修改。

而共享内存是一种直接访问物理内存的方式,对共享内存的操作会直接影响到进程间的通信。

此外,内存映射文件更适用于对文件进行读写操作,特别是适合大文件的处理,而共享内存更适用于简单的数据共享,比如进程之间传递一些共享的数据结构或缓冲区。

综上所述,内存映射文件和共享内存都是实现进程间通信的方式,但它们在实
现机制、适用场景和操作方式上存在一些区别。

开发者可以根据具体的需求选择合适的技术来实现进程间通信,提高程序的性能和效率。

VC利用内存映射文件处理大文件

VC利用内存映射文件处理大文件

0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) { TRACE("创建文件对象失败,错误代码:%d\r\n", GetLastError()); return; } // 创建文件映射对象 HANDLE hFileMap = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READWRITE, 0, 0, NULL); if (hFileMap == NULL) { TRACE("创建文件映射对象失败,错误代码:%d\r\n", GetLastError()); return; } // 得到系统分配粒度 SYSTEM_INFO SysInfo; GetSystemInfo(&SysInfo); DWORD dwGran = SysInfo.dwAllocationGranularity; // 得到文件尺寸 DWORD dwFileSizeHigh; __int64 qwFileSize = GetFileSize(hFile, &dwFileSizeHigh); qwFileSize |= (((__int64)dwFileSizeHigh) << 32); // 关闭文件对象 CloseHandle(hFile); // 偏移地址 __int64 qwFileOffset = 0; // 块大小 DWORD dwBlockBytes = dwGran; while (qwFileSize > 0) { // 映射视图 if (qwFileSize < dwGran) dwBlockBytes = (DWORD)qwFileSize; LPBYTE lpbMapAddress = (LPBYTE)MapViewOfFile(hFileMap,FILE_MAP_ALL_ACCESS, (DWORD)(qwFileOffset >> 32), (DWORD)(qwFileOffset & 0xFFFFFFFF), dwBlockBytes); if (lpbMapAddress == NULL) { TRACE("映射文件映射失败,错误代码:%d\r\n", GetLastError()); return; } // 对映射的视图进行访问 for(DWORD i = 0; i < dwBlockBytes; i++) {

文件映射 原理

文件映射 原理

文件映射原理
文件映射是一种计算机存储技术,其原理是将文件系统中的文件与内存中的地址空间进行对应。

通过文件映射,可以使文件在内存中的访问方式与访问普通内存相同,从而简化对文件的读写操作。

具体来说,文件映射通过以下步骤实现:
1. 打开文件:首先,需要使用文件系统提供的接口打开待映射的文件。

这个步骤通常包括指定文件名、路径等信息来定位文件。

2. 创建映射:接下来,需要调用操作系统提供的函数,将文件映射到内存中。

在Windows系统中,可使用CreateFileMapping函数来创建文件映射对象;而在Linux系统中,可以使用mmap函数完成映射。

3. 映射文件到内存:一旦创建了文件映射对象,就可以将其映射到进程的虚拟地址空间中。

文件映射可以将整个文件或者指定的部分映射到内存中,形成映射区域。

4. 内存操作:一旦映射成功,可以将内存中的映射区域当作普通的内存进行读写操作。

对映射区域的读写实际上是对文件的读写操作,映射区域的更新会直接影响到文件的内容。

5. 解除映射:当不再需要使用文件映射时,可以调用相应的函数解除映射。

在Windows系统中,使用CloseHandle函数来关
闭文件映射对象;在Linux系统中,可以使用munmap函数来解除映射。

文件映射的实现原理是利用操作系统的虚拟内存机制。

通过将文件映射到内存中的虚拟地址空间,使得对文件的读写操作可以通过内存地址来完成,而不需要使用文件系统相关的函数。

文件映射的好处是可以提高对文件的读写效率,因为内存访问要比文件访问速度更快。

此外,多个进程可以共享同一个文件的映射,实现数据的共享和通信。

虚拟内存与内存映射:操作系统中的重要概念

虚拟内存与内存映射:操作系统中的重要概念

虚拟内存与内存映射:操作系统中的重要概念虚拟内存与内存映射是操作系统中非常重要的概念,它们在计算机系统中的内存管理中扮演着重要的角色。

首先,我们来了解一下虚拟内存。

虚拟内存是一种计算机系统中的内存管理技术,它将计算机的物理内存和硬盘空间结合起来,使得操作系统可以为每个进程提供一个私有的虚拟地址空间。

虚拟内存的使用可以让每个进程都感觉自己独占整个计算机的物理内存,而不需要考虑其他进程的存在。

虚拟内存的工作原理基于分页机制。

操作系统将进程的虚拟地址空间分成一个个固定大小的页面,通常是4KB或者8KB。

同时,物理内存也被划分为与虚拟页面相同的大小的物理页面。

当进程需要访问一个特定的虚拟地址时,操作系统会将这个虚拟地址翻译成对应的物理地址,然后将物理地址提供给硬件进行访问。

如果所需的物理页面在物理内存中已经存在,则直接将物理地址提供给硬件;如果所需的物理页面不在物理内存中,则需要将一个不再使用的物理页面选择出来,把其内容写入硬盘中的交换空间(swap space),然后将所需的物理页面从硬盘中加载到物理内存中,然后再提供给硬件。

这个过程也被称为页面置换(page swapping)。

虚拟内存的优点主要包括以下几点:1.扩充了可用的内存空间:虚拟内存允许每个进程有一个大的虚拟地址空间,使得每个进程都可以感觉自己独占整个计算机的物理内存。

这样,即使计算机的物理内存有限,也能够运行更多的进程。

2.提高了内存的利用率:虚拟内存可以通过页面置换机制将内存中不再使用的页面写入硬盘,从而释放出内存空间供其他进程使用。

这使得物理内存的利用率更高,减少了内存浪费。

3.简化了程序的编写:虚拟内存将物理内存和硬盘空间结合起来,对程序员来说,无需关心物理内存的具体情况,只需要在虚拟地址空间中进行内存访问操作就好。

这样,程序员可以将精力更多地集中在程序的逻辑实现上,而不需要过多关注内存管理的细节。

内存映射是虚拟内存的一个重要概念。

mmap原理

mmap原理

mmap原理Mmap原理。

Mmap是一种内存映射文件的技术,它允许文件被映射到进程的地址空间,使得文件可以直接在内存中进行读写操作。

在Unix和类Unix系统中,mmap是一种常见的系统调用,它为程序员提供了一种方便、高效的文件访问方式。

本文将介绍mmap的原理及其在实际应用中的一些常见用法。

一、内存映射文件的基本原理。

内存映射文件是通过将文件映射到进程的虚拟内存空间来实现的。

当一个文件被映射到进程的地址空间后,进程就可以像访问内存一样访问文件,而不需要通过read和write等系统调用来进行读写操作。

这样做的好处是可以减少系统调用的次数,提高文件访问的效率。

在内存映射文件的实现中,操作系统会为文件映射到进程的地址空间中的一段连续的虚拟内存区域,这段虚拟内存区域可以是文件的整个内容,也可以是文件的部分内容。

当程序访问这段虚拟内存区域时,操作系统会根据程序的访问行为来进行相应的处理,比如将文件的内容加载到内存中,或者将内存中的内容写回到文件中。

二、mmap的常见用法。

1. 读取文件内容。

使用mmap可以方便地将文件映射到进程的地址空间中,从而可以直接通过指针来访问文件的内容。

这种方式相比于传统的read系统调用来说,可以减少数据在内核空间和用户空间之间的拷贝次数,提高了文件读取的效率。

2. 修改文件内容。

通过mmap映射文件后,程序可以直接修改文件在内存中的内容,而不需要通过write系统调用来进行写操作。

这种方式可以减少系统调用的次数,提高了文件写入的效率。

3. 共享内存。

除了映射文件外,mmap还可以用来创建共享内存区域,使得不同的进程可以共享同一段内存空间。

这种方式可以方便进程之间进行通信和数据共享。

三、mmap的注意事项。

1. 内存保护。

在使用mmap映射文件时,需要注意对映射内存区域的保护。

可以通过设置内存保护标志来限制对映射内存区域的访问权限,比如只读、可写、执行等。

2. 文件同步。

在使用mmap修改文件内容时,需要注意文件同步的问题。

计算机内存条 工作原理

计算机内存条 工作原理

计算机内存条工作原理计算机内存条工作原理计算机内存条是计算机中重要的硬件组件之一,用于存储和访问计算机程序和数据。

它是计算机的临时存储器,能够在计算机运行时快速读取和写入数据。

本文将详细介绍计算机内存条的工作原理。

一、内存条的基本结构计算机内存条通常由一组动态随机存取存储器(DRAM)芯片组成,这些芯片被安装在一个电路板上。

每个DRAM芯片由许多存储单元组成,每个存储单元可以存储一个位(0或1)。

这些存储单元按矩阵形式排列,每个单元通过一个地址进行访问。

二、内存条的工作原理1. 读取数据当计算机需要读取内存中的数据时,首先会将数据的地址发送到内存控制器。

内存控制器会解码地址,并将其发送到相应的DRAM芯片。

DRAM芯片根据地址找到对应的存储单元,并将存储单元中的数据读取出来。

读取的数据通过数据总线传输到内存控制器,然后再传输到计算机的处理器或其他设备。

2. 写入数据当计算机需要将数据写入内存时,首先会将数据和地址发送到内存控制器。

内存控制器将地址发送到相应的DRAM芯片,并将数据写入到对应的存储单元中。

写入的数据通过数据总线传输到内存控制器,然后再传输到DRAM芯片。

3. 刷新操作DRAM芯片中的存储单元是有限的,数据需要定期刷新以保持其有效性。

在DRAM芯片中,每个存储单元都有一个电容器来存储数据,电容器会逐渐丧失电荷,导致数据丢失。

为了防止数据丢失,DRAM芯片需要定期刷新电容器中的电荷。

内存控制器会发送刷新命令给DRAM芯片,使其刷新存储单元中的数据。

4. 内存条的速度和容量内存条的速度通常以时钟速度来表示,例如DDR4-3200。

时钟速度越高,内存条的读写速度越快。

内存条的容量通常以GB(千兆字节)为单位,例如8GB、16GB等。

内存条的容量决定了计算机可以同时存储和处理的数据量。

5. 内存条的类型目前常见的内存条类型有DDR3、DDR4等。

不同类型的内存条在工作电压、传输速度和时序等方面有所不同。

操作系统内存的分配和映射机制

操作系统内存的分配和映射机制

操作系统内存的分配和映射机制操作系统内存的分配和映射机制是操作系统中相当重要的一个部分。

操作系统需要合理地分配内存,使得所有的程序都能够得到足够的内存资源。

同时,为了保证各个程序之间的安全性和隔离性,操作系统需要将不同的程序分配到不同的内存空间中,并进行合理的内存映射,以便程序能够正确地访问内存中的数据。

内存分配机制内存分配机制是操作系统内存管理的核心部分,它有助于操作系统有效地管理内存资源,优化整个系统的性能。

内存分配机制通常包括以下几种方式:1.连续分配连续分配是最常见的内存分配方式。

它通过将内存地址空间分为若干个连续的内存块,并将每个内存块分配给不同的程序,以达到对内存资源的合理利用。

3.段式分配段式分配是针对大型程序的分配方式,它将内存地址空间分为若干个逻辑段,每个逻辑段可以表示程序中的一个独立部分。

每个程序可以获取多个逻辑段。

内存映射机制是操作系统中实现地址隔离和保护的重要方法。

它构建了虚拟内存系统,在不同程序之间建立了地址映射,使得不同的程序可以相互隔离和保护。

内存映射机制通常包括以下几种方式:1. 逻辑地址映射逻辑地址映射使用逻辑地址来表示程序中的内存地址,通过将逻辑地址映射到内存地址中,使得不同程序共享内存的时候不会出现地址冲突或资源抢占。

2. 缺页中断缺页中断是内存映射中的一种重要机制。

当程序访问不存在于内存中的数据时,操作系统会产生缺页中断,并将这些数据从硬盘中读取到内存中,从而实现了内存中地址的动态映射。

内存分段是一种物理隔离的方式,它通过将内存空间分成不同的段,使得每个程序可以被分配到不同的段中,从而实现了内存地址的动态映射。

总结操作系统内存的分配和映射机制是实现操作系统内存管理的重要部分。

内存分配机制用于管理和分配内存资源,以达到对内存资源的合理利用。

内存映射机制通过虚拟内存系统构建,实现了内存地址的隔离和保护,从而使得不同程序可以共享内存资源,而不会出现地址冲突或资源抢占。

mmap的用法

mmap的用法

mmap的用法mmap(内存映射)是一种在计算机系统中进行文件与主存之间的映射的技术。

它能够将一个文件或者一个设备映射到主存的一部分,使得应用程序可以像访问内存一样访问文件,提供了一种高效的读取和写入数据的方法。

mmap的用法可以分为三个步骤:打开文件、映射文件、访问数据。

下面我将详细介绍每个步骤的使用方法和注意事项。

1. 打开文件:在使用mmap之前,首先需要通过系统调用打开需要映射的文件。

可以使用open函数来打开文件,如下所示:int fd = open("filename", O_RDWR); 打开文件,并以可读可写的方式打开在打开文件时,需要注意以下几点:- 使用O_RDWR参数可以同时读取和写入文件。

- 文件的访问权限需要注意,通常情况下需要具备可读可写的权限。

- 打开文件后,会返回一个文件描述符fd,后续的操作都需要使用该文件描述符。

2. 映射文件:打开文件后,下一步是将文件映射到主存。

可以使用mmap函数来完成这个操作,如下所示:void *addr = mmap(NULL, length, PROT_READ PROT_WRITE,MAP_SHARED, fd, 0);mmap函数的参数解释如下:- 第一个参数是一个建议的映射地址,通常设置为NULL,让系统自动选择合适的地址。

- 第二个参数是映射的长度,可以通过调用stat或fstat函数来获取文件的大小。

- 第三个参数是映射区域的保护方式,PROT_READ表示可读,PROT_WRITE表示可写。

- 第四个参数是映射区域的共享方式,MAP_SHARED表示与其他所有映射该文件的进程共享内存。

- 第五个参数是文件描述符。

- 第六个参数是文件偏移量,通常设置为0,表示从文件开头开始映射。

在映射文件时,需要注意以下几点:- 映射的地址最好是页对齐的,否则可能会出现性能问题。

- 映射的长度可以通过调用stat或fstat函数来获取文件的大小。

内存映射文件MemoryMappedFile使用

内存映射文件MemoryMappedFile使用

内存映射⽂件MemoryMappedFile使⽤所谓内存映射⽂件,其实就是在内存中开辟出⼀块存放数据的专⽤区域,这区域往往与硬盘上特定的⽂件相对应。

进程将这块内存区域映射到⾃⼰的地址空间中,访问它就象是访问普通的内存⼀样。

在.NET中,使⽤MemoryMappedFile对象表⽰⼀个内存映射⽂件,通过它的CreateFromFile()⽅法根据磁盘现有⽂件创建内存映射⽂件,调⽤这⼀⽅法需要提供⼀个与磁盘现有⽂件相对应的FileStream对象。

需要保存的类:[Serializable]public class MyImg{public Image img;public string name;}View CodeMMF定义:public class MMF{private MemoryMappedFile file = null;private MemoryMappedViewStream strem = null;private MemoryMappedViewAccessor acces = null;public MMF(){file = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("myMMF", 1024 * 1024, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite);strem = file.CreateViewStream();acces = file.CreateViewAccessor();}public void Write(int value){acces.Write(0, value);}public int Read(){int value;acces.Read(0, out value);return value;}public void WriteClass(MyImg img){IFormatter format = new BinaryFormatter();format.Serialize(strem, img);}public MyImg ReadClass(){IFormatter format = new BinaryFormatter();return format.Deserialize(strem) as MyImg;}}View Code界⾯代码:private void button1_Click(object sender, EventArgs e){using (OpenFileDialog dlg = new OpenFileDialog()){dlg.Filter = "*.png|*.png";if (dlg.ShowDialog() == DialogResult.OK){this.pictureBox1.Image = Image.FromFile(dlg.FileName);bel1.Text = Path.GetFileNameWithoutExtension(dlg.FileName);}}}private void button2_Click(object sender, EventArgs e){MyImg img = new MyImg() { img = this.pictureBox1.Image, name = bel1.Text }; myFile.WriteClass(img);}private void button3_Click(object sender, EventArgs e){MyImg img = myFile.ReadClass();this.pictureBox1.Image = img.img;bel1.Text = ;}private void button4_Click(object sender, EventArgs e){label2.Text = myFile.Read().ToString();}private void button5_Click(object sender, EventArgs e){myFile.Write(int.Parse(this.textBox1.Text));}View Code。

操作系统中的内存映射与文件映射技术

操作系统中的内存映射与文件映射技术

操作系统中的内存映射与文件映射技术内存映射和文件映射是操作系统中常用的技术之一。

它们允许操作系统将磁盘上的文件直接映射到内存,使得对文件的访问操作可以像对内存一样快速和方便。

本文将分别介绍内存映射和文件映射的原理、应用场景以及它们的优缺点。

一、内存映射1.内存映射的原理内存映射是操作系统中一种将磁盘上的文件映射到进程地址空间的技术。

具体而言,操作系统会为文件在虚拟内存地址空间中分配一段连续的地址,并将文件内容从磁盘读取到这段内存中。

这样,对该文件的访问操作就可以直接在内存中进行,而不需要再通过文件读写系统调用。

2.内存映射的应用场景内存映射在操作系统中有着广泛的应用场景。

其中最常见的应用场景包括:-文件访问:将文件映射到内存中可以避免频繁的磁盘读写操作,从而提高文件访问速度。

这在处理大型文件或需要频繁访问的文件时特别有用。

-共享内存:多个进程可以将同一个文件映射到各自的地址空间中,从而实现共享内存的目的。

这在并发编程和进程间通信中常用,可以提高进程间的数据交换效率。

-动态链接库加载:操作系统可以将动态链接库文件映射到进程地址空间中,实现动态库的加载和使用。

这可以提高程序的可扩展性和灵活性。

3.内存映射的优缺点内存映射技术有着以下优点:-提高访问速度:内存映射将磁盘上的文件映射到内存中,避免了频繁的磁盘读写操作,从而提高了访问速度。

-简化编程:内存映射使得对文件的访问可以像访问内存一样简单,不需要使用繁琐的文件读写系统调用。

-共享数据:多个进程可以通过映射同一文件实现共享内存,从而在进程间交换数据,并实现进程间的通信。

然而,内存映射技术也有以下缺点:-浪费内存:内存映射会为文件在进程地址空间中分配一段内存,如果映射了大型文件,会导致内存的浪费。

-安全性问题:如果多个进程都可以访问同一个文件的映射内存,那么需要注意对共享内存的保护,避免数据损坏或非法访问。

-文件大小限制:由于内存有限,操作系统对单个文件的映射大小通常存在限制,不能超过操作系统的地址空间大小。

计算机内存的工作原理

计算机内存的工作原理

计算机内存的工作原理
计算机内存的工作原理
既然内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,那么它是怎么工作的呢?下面是YJBYS店铺带来的内存的工作原理,希望对你有帮助!
我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的动态,指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。

以相同速度高速地、随机地写入和读出数据(写入速度和读出速度可以不同)的`一种半导体存储器。

简称RAM。

RAM的优点是存取速度快、读写方便,缺点是数据不能长久保持,断电后自行消失,因此主要用于计算机主存储器等要求快速存储的系统。

按工作方式不同,可分为静态和动态两类。

静态随机存储器(SRAM)的单元电路是触发器,存入的信息在规定的电源电压下便不会改变。

SRAM速度快,使用方便。

动态随机存储器(DRAM)的单元由一个金属-氧化物-半导体(MOS)电容和一个MOS晶体管构成,数据以电荷形式存放在电容之中,需每隔2~4毫秒对单元电路存储信息重写一次(刷新)。

DRAM存储单元器件数量少,集成度高,应用广泛。

【计算机内存的工作原理】。

文件夹映射原理

文件夹映射原理

文件夹映射原理
文件夹映射(Folder mapping)是一种将本地文件夹与远程文件夹进行关联的技术。

它可以通过在本地计算机上创建一个虚拟的文件夹,将其与远程计算机上的文件夹进行映射,实现对远程文件夹的访问和操作。

文件夹映射的原理如下:
1. 客户端向服务器发起连接请求。

2. 服务器验证客户端的身份和权限。

3. 服务器将远程文件夹的路径信息发送给客户端。

4. 客户端在本地计算机上创建一个虚拟的文件夹,并将其与远程文件夹进行关联。

5. 客户端将本地文件夹的路径信息发送给服务器。

6. 服务器将客户端的访问权限和操作权限发送给客户端。

7. 客户端可以通过本地文件夹来访问和操作远程文件夹。

文件夹映射的实现可以使用不同的协议和技术,如SMB(Server Message Block)协议、FTP(File Transfer Protocol)协议、NFS (Network File System)协议等。

具体的实现方式取决于使用的协议和技术。

文件夹映射可以方便地实现远程文件共享和访问,提高了工作效率和便利性。

但需要注意的是,文件夹映射可能存在安全风险,因此
需要进行合理的权限管理和安全措施,以保护文件的机密性和完整性。

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Win 95下内存映射文件的工作原理及使用方法一、引言WIN32 API为我们提供了一种进行文件操作的高效途径,即内存映射文件。

内存映射文件允许我们在WIN32进程的虚拟地址空间中保留一段内存区域,把目标文件映射到这段虚拟内存之中。

我们可以用存取内存数据的方式直接操作文件中的数据,就好像这些数据放在内存中一样。

而实际上,我们并没有、也不需要调用API函数来读写文件,更不需要自己提供任何缓冲算法,操作系统将会为我们完成这些工作。

使用内存映射文件能给程序开发工作提供极大的方便,程序的运行效率也非常高。

内存映射文件在Windows NT和Windows95中的实现机制略有不同,下面主要介绍Windows95下内存映射文件的工作原理及使用方法。

二、Windows95如何管理WIN32进程的内存空间内存映射文件的实现与Windows95的内存管理有密切的关系,因此先讨论一下Windows95在运行WIN32进程时的内存管理与划分。

在Windows3.x下,所有Windows应用程序共享单一的地址空间,任何进程都能够对这一空间中属于其他进程的内存进行读写操作,甚至可以存取操作系统本身的重要数据。

在这种环境中,编写不当的应用程序或者带有恶意的应用程序,就可能破坏其他程序的数据或代码,使得系统运行不正常,严重时甚至会导致系统崩溃。

在实现了WIN32的操作系统Windows NT和Windows95中,每个WIN32进程拥有自己的地址空间,一个WIN32进程不能存取另一个进程地址空间的私有数据,两个进程可以用具有相同值的指针寻址,但所读写的只是它们各自的数据,这样就大大减少了进程之间的相互干扰,增强了系统的健壮性;另一方面,每个WIN32进程拥有4GB的地址空间,但并不代表它真正拥有4GB的实际物理内存,而只是操作系统利用CPU的内存分页功能提供的虚拟地址空间。

在一般情况下,绝大多数虚拟地址并没有物理内存与之对应,在真正可以使用这些地址空间之前,还要由操作系统提供实际的物理内存。

为虚拟地址提供实际物理内存的过程叫做&ldquo;提交&rdquo;(Commit)。

在不同情况下,系统提交的物理内存的类型是不同的,可能是RAM,也可能是硬盘模拟的虚拟内存。

Windows95对WIN32进程地址空间的划分如下:地址空间底部的4MB由Windows95用来维护与DOS和16位Windows的兼容性。

理想情况下,WIN32进程应该不能访问这段内存,但由于实现上的困难,Windows95只能保护低端从0x00000000到0x00000FFF的4KB区域,这4KB区间用来捕获NULL指针。

从0x80000000到0xBFFFFFFF的1GB空间由所有的WIN32进程共享,内存映射文件就使用这段地址空间。

高端的1GB空间由Windows95自己使用,不像Windows NT那样,这段空间也没有受到保护,任何进程都可能破坏其中的数据。

三、内存映射文件的工作原理内存映射文件分三种情况,第一种是可执行文件的内存映射,主要由Windows95自身使用;第二种是数据文件的内存映射;最后一种是借助于页面交换文件的内存映射。

应用程序可以使用后面两种内存映射文件。

1、可执行文件的内存映射Windows95在执行一个WIN32应用程序时使用内存映射文件,它为将要执行的EXE文件保留足够大的地址空间。

一般情况下,这段空间是从WIN32进程的载入地址0x00400000开始,系统给这段空间提交的物理存储就是硬盘上的EXE文件本身。

做好各项准备工作后,系统开始执行这个程序。

刚开始,程序的代码并不在RAM中,执行程序入口的第一条指令时会产生一个页面异常,系统捕获到这个异常后,分配一块RAM,将其映射到0x00400000处,并把实际代码读入其中,然后继续执行。

以后在执行到不在RAM中的代码时,同样会产生页面异常,从而系统有机会读入这些代码。

系统以类似的方式处理WIN32DLL,只是DLL被映射到的地址空间是由所有WIN32进程共享的。

当用户运行同一个应用程序的第二个实例时,系统知道程序已经有一个实例了,EXE文件的代码和数据已经被读到RAM中,系统只需要把这段RAM再映射到新进程的地址空间就行了,这就实现了共享RAM中的代码和数据。

事实上,这种共享只是针对只读数据,一旦出现进程改写自身代码和数据,操作系统会把被修改数据所在页面拷贝一份,分配给执行写操作的进程,从而避免了多个实例之间的相互干扰。

当然,操作系统执行一个WIN32应用程序的实际过程非常复杂,上面所描述的只是工作原理。

我们可以用Softicefor Windows95来验证操作系统是以映射文件的方式来执行一个应用程序的:使用Wldr第一次调入一个应用程序如Notepad 时,Softice被激活。

它所列出的程序的入口代码处全是Invalid(无效),这表明将要执行的代码所在页面并不在RAM之中。

按下F8,单步执行一条指令,屏幕上立刻列出了真正的程序指令,这是因为指令执行时首先产生了一个页面异常,操作系统在处理页面异常时,将代码读入RAM之中。

Softice再次被激活时,就能看见刚读入的指令了。

进一步检查还可以发现,系统每次只读一个页面(4KB)到RAM中,以便尽量节约内存。

我们再用Wldr调入Notepad的第二个实例,这一次Softice被激活后列出的入口代码不再是Invalid,而是真正的程序指令。

由于Softice是系统级的调试器,用它修改内存中的应用程序时,操作系统并不做页面拷贝。

我们将Notepad的入口代码做一点改动,然后再用Wldr调入第三个实例。

这次可以发现,列出的入口代码是刚刚修改过的,而实际的EXE文件并无任何变化,这表明,操作系统把同一块RAM中的程序代码映射到多个进程的地址空间中,从而实现了共享RAM中的程序代码。

2、数据文件的内存映射数据文件内存映射的工作原理与可执行文件的内存映射原理是一样的。

首先把数据文件的一部分映射到虚拟地址空间(映射到的区域是在0x80000000-0xBFFFFFFF内),但不提交RAM,存取这段内存的指令同样会产生页面异常。

操作系统捕获到这个异常后,分配一页RAM,并把它映射到当前进程发生异常的地址处,然后系统把文件中相应的数据读到这个页面中,继续执行刚才产生异常的指令。

这就是应用程序自己不需要调用文件I/O函数的原因。

3、基于页面交换文件的内存映射内存映射文件的第三种情况是基于页面交换文件的。

一个WIN32进程可以利用内存映射文件在WIN32进程共享的地址空间中保留一块区域,这块区域与系统的页面交换文件相联系。

我们可以用它来存储临时数据,但更常见的用法是,利用它与其他WIN32进程进行通信。

事实上,WIN32实现多进程间通信的各种方法都是通过内存映射文件来实现的,例如PostMessage()函数或SendMessage()函数,在内部都使用了内存映射文件。

四、使用内存映射文件的方法1、利用内存映射文件进行文件I/O操作,进行文件I/O操作需要下面几个步骤:步骤一:调用CreateFile()函数,以适当的方式创建或打开一个文件核心对象;步骤二:把CreateFile()函数返回的文件句柄作为参数,传给CreateFileMapping()函数,由CreateFileMapping()函数创建一个文件映射核心对象的适当属性;步骤三:创建了文件映射核心对象后,调用MapViewOfFile()函数,告诉系统把文件的哪一部分映射到进程的地址空间中,以何种方式映射;步骤四:利用MapViewOfFile()函数返回的指针来使用文件数据;步骤五:操作完毕后,调用UnmapViewOfFile()函数,告诉系统撤销对文件映射核心对象的映射;步骤六:使用CloseHandle()函数关闭文件映射核心对象;步骤七:使用CloseHandle()函数关闭文件核心对象;各个API函数的详细说明请参考Windows95SDK或一些编程工具的联机帮助。

2、利用内存映射文件实现WIN32进程间的通信在Windows95下,一个进程打开的文件映射对象的映射区对所有的WIN32进程都是可视的,并且映射区的地址对所有WIN32进程都是一样的。

一个进程可以打开一个文件,创建文件映射核心对象,用MapViewOfFile()函数打开文件视图,然后将文件映射的地址传给另一个进程,第二个进程就可以读出文件中的数据。

这种方法需要进行各进程间的同步,实现起来较困难。

并且在Windows NT中,一个映射区在不同的WIN32进程空间中对应的地址不同,因此为了与Windows NT兼容,尽量不要使用这种方法。

第二种方法是两个进程使用同一文件映射核心对象,打开各自的视图,或者父进程把自己创建的文件映射核心对象继承给子进程使用。

这种方法比较安全有效。

第三种方法是创建基于页面交换文件的内存映射对象。

在调用CreateFileMapping()函数时,传递文件句柄为0xFFFFFFFF,系统就从页面交换文件中提交物理存储,然后进程之间按照第二种方法进行通信。

这种方法不用事先准备一个特殊的文件,非常方便。

(广西王有明)。

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