内存映射文件原理
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。
mmap内核实现原理
mmap内核实现原理一、引言mmap（memory map）是一种内存映射机制，允许进程通过将文件映射到内存中的某个区域，来直接读取或写入文件的内容。
在Linux 内核中，mmap是通过系统调用实现的，它提供了一种高效的方式来处理大文件和共享内存。
二、内存映射的基本原理内存映射的基本原理就是将文件的某个区域映射到进程的虚拟内存空间中，使得进程可以像访问内存一样访问文件。
在内核中，通过建立虚拟内存和物理内存之间的映射关系，将文件内容读取到内存中。
三、内核中的mmap实现过程1. 用户调用mmap系统调用当用户进程调用mmap系统调用时，会触发内核中的mmap函数。
2. 内核中的mmap函数处理内核中的mmap函数首先会检查参数的合法性，如文件描述符、起始偏移量、映射长度等。
然后，它会创建一个新的vm_area_struct结构体，用于描述虚拟内存区域的属性。
3. 创建虚拟内存区域内核通过调用do_mmap函数来创建虚拟内存区域。
do_mmap函数会分配一块连续的虚拟内存空间，并将其与物理内存建立映射关系。
4. 打开文件并读取内容内核会打开用户指定的文件，并读取文件内容到内存中。
这一步会涉及到文件系统的操作，比如查找文件的inode节点、读取文件内容等。
5. 建立虚拟内存与物理内存的映射关系内核会将虚拟内存区域与物理内存进行映射，使用页表来管理虚拟内存和物理内存之间的映射关系。
页表是操作系统用来管理内存的数据结构，它记录了虚拟内存页和物理内存页的对应关系。
6. 用户进程访问内存一旦虚拟内存与物理内存建立了映射关系，用户进程就可以通过访问虚拟内存来读取或写入文件的内容。
内核会根据虚拟内存的访问权限进行相应的操作，比如读取文件内容到虚拟内存中，或将虚拟内存中的内容写入到文件中。
7. 内存同步当用户进程对内存进行修改时，内核会根据需要将修改的内容同步到文件中。
这可以通过写回缓存、刷新缓存等方式来实现。
四、mmap的优势和应用场景1. 避免了繁琐的read和write系统调用，提高了I/O的效率。
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（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。
android 内存映射实现原理
android 内存映射实现原理Android操作系统中的内存映射实现原理在Android操作系统中，内存映射是一种常见的技术，它允许应用程序将文件系统中的文件映射到其进程的虚拟内存空间中。
这种技术的实现原理涉及到文件系统、虚拟内存和内核的协同工作。
本文将一步一步回答关于Android内存映射实现原理的问题。
一、什么是内存映射？内存映射是一种机制，它将存储在磁盘上的文件映射到进程的虚拟内存空间中。
通过内存映射，文件的内容可以直接在内存中进行操作，而无需进行磁盘的读取和写入操作。
在Android操作系统中，内存映射的主要目的是为了提高文件的访问效率。
通过内存映射，应用程序可以像操作内存一样对文件进行读取和写入操作，而无需频繁地进行磁盘访问。
二、内存映射的工作原理是什么？1. 创建文件映射：首先，应用程序需要通过调用系统函数创建一个文件映射。
这个函数会返回映射的起始地址和映射的长度。
2. 虚拟内存映射：一旦文件映射创建成功，操作系统会在进程的虚拟内存空间中为文件分配一块连续的虚拟内存区域。
在这个区域中，文件的内容会被映射到对应的虚拟内存地址上。
3. 硬盘和内存的交互：当应用程序需要读取文件时，会直接通过虚拟内存地址访问文件的内容。
如果文件内容尚未加载到内存中，操作系统会将对应的磁盘块读取到内存中，并建立虚拟内存与磁盘块之间的映射关系。
4. 修改文件内容：应用程序还可以直接在虚拟内存中修改文件的内容。
当修改发生时，操作系统会将修改后的页面标记为“脏页”，表示该页中的数据已被修改。
5. 持久化更新：为了保证文件的一致性，操作系统会周期性地将脏页重新写入到磁盘中。
这样，即使系统发生崩溃或断电，被修改的文件内容也可以得到恢复。
三、Android内存映射的实现步骤在Android系统中，内存映射的实现需要依赖于以下几个步骤：1. 打开文件：首先，应用程序需要通过调用Java的文件IO接口打开要进行内存映射的文件。
文件内存映射原理
文件内存映射原理
文件内存映射是一种将磁盘文件映射到进程地址空间的技术，使得文件在内存中的数据可以像访问内存一样被读取和写入。
文件内存映射可以提供对文件的连续访问和修改，而不需要通过读写函数来操作文件。
文件内存映射的原理是通过调用操作系统提供的函数，将文件映射到进程的虚拟地址空间。
在调用映射函数时，操作系统会在进程的虚拟地址空间中创建一个映射区域，该映射区域与文件的一部分或全部内容相对应。
当映射建立完成后，进程可以像访问内存一样直接读取和写入映射区域的数据。
对映射区域的读写操作会被直接转化为对相应文件位置的读写操作，无需通过系统调用和文件缓冲区的数据拷贝。
文件内存映射的优点是提供了更快的访问速度和简化操作的接口。
由于文件的数据可以直接映射到内存中，所以读取和写入文件数据的速度通常比使用传统的读写函数更快。
此外，文件内存映射也提供了更为简单的编程接口，可以直接对内存数据进行操作，而无需关心底层的文件读写细节。
不过，文件内存映射也有一些注意事项。
首先，文件内存映射通常用于处理较大的文件，因为映射整个文件可能会占用大量的内存空间。
其次，对映射区域的修改并不会立即写入文件，而是在操作系统认为合适的时候进行同步操作。
因此，在对映射区域进行写入操作后，需要通过调用相应的同步函数来确保
数据已经写入文件。
总的来说，文件内存映射是一种高效的文件访问技术，它可以加速对文件数据的读写操作，并简化编程接口。
不过，在使用文件内存映射时需要注意适当控制内存占用和及时同步数据的操作。
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。
内存映射实验内容
内存映射实验内容
内存映射实验内容主要包括以下几点：
1.实验目的
掌握字符设备驱动程序中利用nopage进行内存映射的方法，并掌握利用get_free_pages进行连续物理地址空间申请的方法。
2.实验环境
一般来说，会选择在UbUntU12.04内核3.2.14环境下进行实验。
3.实验内容及原理
首先，在加载驱动程序时，需要利用get_free_pages函数申请一片64KB的连续物理地址空间。
其次，通过VnIafaUIt机制实现对申请到的64KB地址空间进行内存映射。
然后，在应用程序中，利用mmap把内核态下申请的内存块映射到用户空间，之后就可以通过read,write操作读写映射的内存区域。
最后，通过读取用户态映射的地址空间，观察具体每个页面实际进行内存映射的时机。
在卸载驱动程序时，需要利用free_pages释放申请到的64KB空间。
以上是内存映射实验的主要步骤和内容，具体的实验细节和操作方法还需要根据具体的实验环境和要求进行调整和修改。
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。
内存映射文件原理及实例
内存映射文件原理及实例本课中我们将要讲解内存映射文件并且演示如何运用它。
您将会发现使用内存映射文件是非常简单的。
理论：如果您仔细地研究了前一课的例子，就会发现它有一个严重的缺陷：如果您想读的内容大于系统分配的内存块怎么办？如果您想搜索的字符串刚好超过内存块的边界又该如何处理？对于第一个问题，您也许会说，只要不断地读就不解决了吗。
至于第二个问题，您又会说在内存块的边界处做一些特别的处理，譬如放上一些标志位就可以了。
原理上确实是行得通，但是这随问题复杂程度加深而显得非常难以处理。
其中的第二个问题是有名的边界判断问题，程序中许许多多的错误都是由此引起。
想一想，如果我们能够分配一个能够容纳整个文件的大内存块该多好啊，这样这两个问题不都迎刃而解了吗？是的，WIN32的内存映射文件确实允许我们分配一个装得下现实中可能存在的足够大的文件的内存。
利用内存映射文件您可以认为操作系统已经为您把文件全部装入了内存，然后您只要移动文件指针进行读写即可了。
这样您甚至不需要调用那些分配、释放内存块和文件输入/输出的API函数，另外您可以把这用作不同的进程之间共享数据的一种办法。
运用内存映射文件实际上没有涉及实际的文件操作，它更象为每个进程保留一个看得见的内存空间。
至于把内存映射文件当成进程间共享数据的办法来用，则要加倍小心，因为您不得不处理数据的同步问题，否则您的应用程序也许很可能得到过时或错误的数据甚至崩溃。
本课中我们将主要讲述内存映射文件，将不涉及进程间的同步。
WIN32中的内存映射文件应用非常广泛，譬如：即使是系统的核心模块---PE格式文件装载器也用到了内存映射文件，因为PE格式的文件并不是一次性加载到内存中来的，譬如他它在首次加载时只加载必需加载的部分，而其他部分在用到时再加载，这正好可以利用到内存映射文件的长处。
实际中的大多数文件存取都和P E加载器类似，所以您在处理该类问题时也应该充分利用内存映射文件。
内存映射文件本身还是有一些局限性的，譬如一旦您生成了一个内存映射文件，那么您在那个会话期间是不能够改变它的大小的。
内存映射文件的工作原理及使用方法
内存映射文件的工作原理及使用方法内存映射文件（Memory-mapped files）是一种将文件映射到内存的机制，它允许应用程序直接访问磁盘上的文件，而无需进行显式的读写操作。
在内存映射文件中，操作系统将文件的一些区域映射到了进程的虚拟内存空间，从而让应用程序可以像访问内存一样访问文件的内容。
内存映射文件的工作原理及使用方法如下：工作原理：1. 打开文件：应用程序首先使用标准的文件操作函数（如open(）打开需要映射的文件。
在打开文件时，操作系统会为该文件维护一个文件描述符（File Descriptor）以及其他相关信息。
2. 创建映射：应用程序使用操作系统提供的内存映射函数（如mmap(）将文件的一些区域映射到进程的虚拟内存空间中。
该区域通常以页为单位进行映射，即一个或多个连续的页被映射为一段连续的虚拟内存区域。
3.访问文件：一旦映射创建成功，应用程序就可以像访问内存一样访问文件的内容。
读文件时，应用程序直接读取虚拟内存中的数据，操作系统会自动将数据从磁盘读取到内存中；写文件时，应用程序直接修改虚拟内存中的数据，操作系统也会自动将数据写回磁盘。
4.同步数据：内存映射文件中的数据是与磁盘文件保持同步的。
当应用程序对映射区域进行修改时，操作系统会将数据缓存到内存中，并在适当的时机进行写回磁盘，以保证文件的一致性。
使用方法：1. 准备文件：首先需要准备一个需要映射的文件。
可以通过标准的文件操作函数（如open(、write(）创建或修改文件。
2. 打开映射：使用内存映射函数（如mmap(）将文件的一些区域映射到虚拟内存中。
需要指定映射的起始位置、映射的长度、映射的权限等参数。
3.访问文件：通过访问虚拟内存中的映射区域，可以读写文件的内容。
可以使用指针操作、数组操作或其他方式来访问映射区域中的数据。
4. 同步数据：在需要时，可以使用内存同步函数（如msync(）将内存中修改的数据写回磁盘，以保证文件的一致性。
内存映射原理
内存映射原理内存映射是操作系统中一项非常重要的技术，它是指将一个文件映射到进程的地址空间中。
简单来说，就是将一个文件的内容读取到内存中。
接下来，本文将围绕内存映射原理进行分步骤的阐述。
第一步：创建一个新的文件映射要使用内存映射技术，我们首先需要创建一个新的文件映射。
这可以通过操作系统提供的CreateFileMapping函数来实现。
这个函数的作用是创建一个新的文件映射对象，我们需要将要映射的文件句柄和一个名称作为参数传递给它。
在成功创建文件映射对象之后，我们就可以使用MapViewOfFile函数来将它映射到进程的地址空间中。
第二步：设置文件映射大小和偏移量在使用MapViewOfFile函数映射文件之前，我们还需要设置两个重要的参数：文件映射的大小和偏移量。
这可以通过函数的第二个和第三个参数来实现。
例如，我们可以将映射大小设置为文件本身的大小，偏移量设置为0。
第三步：将文件映射到内存中完成上述步骤之后，我们就可以使用MapViewOfFile函数来将文件映射到进程的地址空间中。
这个函数的返回值就是指向映射后的内存区域的指针。
我们可以像操作普通内存一样去读写这个内存区域。
当我们读写这个内存区域时，操作系统会自动同步到文件中。
第四步：释放文件映射当我们不再需要访问内存映射的内容时，我们应该及时释放这个文件映射。
这可以通过UnmapViewOfFile函数来实现。
这个函数的作用是将之前通过MapViewOfFile函数映射到进程的地址空间中的内存区域释放掉。
总体来说，内存映射是一项非常实用的技术，它可以帮助我们高效地访问大文件的内容。
不过在使用内存映射的时候，我们也需要特别注意一些问题。
例如，如果我们并发地进行读写操作，就需要使用锁来保证数据的一致性。
另外，内存映射也可能带来一些安全隐患，因此在使用的时候也需要格外小心。
c++ mmap原理
c++ mmap原理
在C++中，mmap()函数是用于将文件映射到内存的系统调用。
它是使用操作系统提供的内存映射功能来实现的。
以下介绍的是c++ mmap原理：
1.打开文件：首先，使用文件相关的系统调用（如open()）打开要进行内存映射的文件。
2.获取文件大小：通过lseek()、fstat()或其他方法获取要映射的文件的大小。
3.创建内存映射区域：使用mmap()系统调用创建一个新的内存映射区域。
该调用将返回
一个指向映射区域的指针。
4.关联文件和内存：将文件与内存映射区域进行关联。
这样，对内存映射区域的读写操作
会直接反映到文件上。
操作系统会负责将数据从内存写入文件或从文件读取到内存。
5.内存访问：现在，你可以像访问常规内存一样访问内存映射区域。
可以使用指针来读取
和写入文件的内容。
对映射区域的任何修改都会直接影响到文件。
6.解除映射：当完成文件读写操作后，使用munmap()系统调用释放内存映射区域。
这将
断开文件与内存之间的关联。
总结：以上介绍的是c++ mmap原理。
mmap()函数通过将文件内容映射到进程的地址空间，使得文件可以像内存一样被访问。
这种内存映射的方式可以提供快速且方便的文件读写操作，也可以用于进程间的共享内存通信。
然而，在使用mmap()时需要注意一些细节，如对边界对齐的要求、对只读映射区域的修改等。
正确的使用和管理内存映射是很重要的，以确保程序的正确性和性能。
linux 内存映射 mmap用法
linux 内存映射mmap用法一mmap系统调用1.内存映射所谓的内存映射就是把物理内存映射到进程的地址空间之内，这些应用程序就可以直接使用输入输出的地址空间，从而提高读写的效率。
Linux 提供了mmap()函数，用来映射物理内存。
在驱动程序中，应用程序以设备文件为对象，调用mmap()函数，内核进行内存映射的准备工作，生成vm_area_struct结构体，然后调用设备驱动程序中定义的mmap 函数。
2.mmap系统调用mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。
文件被映射到多个页上，如果文件的大小不是所有页的大小之和，最后一个页不被使用的空间将会清零。
munmap执行相反的操作，删除特定地址区域的对象映射。
当使用mmap映=映射文件到进程后,就可以直接操作这段虚拟地址进行文件的读写等操作,不必再调用read,write等系统调用.但需注意,直接对该段内存写时不会写入超过当前文件大小的内容采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高，因为进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝。
对于像管道和消息队列等通信方式，则需要在内核和用户空间进行四次的数据拷贝，而共享内存则只拷贝两次数据：一次从输入文件到共享内存区，另一次从共享内存区到输出文件。
实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，再重新建立共享内存区域。
而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样，数据内容一直保存在共享内存中，并没有写回文件。
共享内存中的内容往往是在解除映射时才写回文件的。
因此，采用共享内存的通信方式效率是非常高的。
基于文件的映射，在mmap和munmap执行过程的任何时刻，被映射文件的st_atime可能被更新。
如果st_atime字段在前述的情况下没有得到更新，首次对映射区的第一个页索引时会更新该字段的值。
用PROT_WRITE 和MAP_SHARED标志建立起来的文件映射，其st_ctime 和st_mtime在对映射区写入之后，但在msync()通过MS_SYNC 和MS_ASYNC两个标志调用之前会被更新。
c#实现内存映射文件共享内存
c#实现内存映射⽂件共享内存内存映射⽂件是利⽤虚拟内存把⽂件映射到进程的地址空间中去，在此之后进程操作⽂件，就像操作进程空间⾥的地址⼀样了，⽐如使⽤c语⾔的 memcpy等内存操作的函数。
这种⽅法能够很好的应⽤在需要频繁处理⼀个⽂件或者是⼀个⼤⽂件的场合，这种⽅式处理IO效率⽐普通IO效率要⾼共享内存是内存映射⽂件的⼀种特殊情况，内存映射的是⼀块内存，⽽⾮磁盘上的⽂件。
共享内存的主语是进程（Process），操作系统默认会给每⼀个进程分配⼀个内存空间，每⼀个进程只允许访问操作系统分配给它的哪⼀段内存，⽽不能访问其他进程的。
⽽有时候需要在不同进程之间访问同⼀段内存，怎么办呢？操作系统给出了创建访问共享内存的API，需要共享内存的进程可以通过这⼀组定义好的API来访问多个进程之间共有的内存，各个进程访问这⼀段内存就像访问⼀个硬盘上的⽂件⼀样。
⽽.Net 4.0中引⼊了System.IO. MemoryMappedFiles命名空间，这个命名空间的类对windows 共享内存相关API做了封装，使.Net程序员可以更⽅便的使⽤内存映射⽂件。
在C#中使⽤共享内存。
以下App1的代码让⽤户输⼊⼀⾏⽂本到共享内存中；App2不停的刷新控制台，输出最新的共享内存内容；App3实现的功能和App2相同，但读取⽅法不同。
00001.App1代码：using System;using System.Collections.Generic;android从资源⽂件中读取⽂件流显⽰using System.Linq;using System.Text;using System.IO;//引⽤内存映射⽂件命名空间using System.IO.MemoryMappedFiles;namespace App1{class Program{static void Main(string[] args){long capacity = 1<<10<<10;//创建或者打开共享内存using (var mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("testMmf", capacity, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite)){//通过MemoryMappedFile的CreateViewAccssor⽅法获得共享内存的访问器var viewAccessor = mmf.CreateViewAccessor(0, capacity);//循环写⼊，使在这个进程中可以向共享内存中写⼊不同的字符串值while (true){Console.WriteLine("请输⼊⼀⾏要写⼊共享内存的⽂字：");string input = Console.ReadLine();//向共享内存开始位置写⼊字符串的长度viewAccessor.Write(0, input.Length);//向共享内存4位置写⼊字符viewAccessor.WriteArray<char>(4, input.ToArray(), 0, input.Length);}}}}}App2代码：using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading;//引⽤使⽤内存映射⽂件需要的命名空间using System.IO.MemoryMappedFiles;namespace App2{class Program{static void Main(string[] args){long capacity = 1<<10<<10;using (var mmf = MemoryMappedFile.OpenExisting("testMmf")){MemoryMappedViewAccessor viewAccessor = mmf.CreateViewAccessor(0, capacity);//循环刷新共享内存字符串的值while (true){//读取字符长度int strLength = viewAccessor.ReadInt32(0);char[] charsInMMf = new char[strLength];//读取字符viewAccessor.ReadArray<char>(4, charsInMMf, 0, strLength);Console.Clear();Console.Write(charsInMMf);Console.Write("\r");Thread.Sleep(200);}}}}}App3代码：using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.IO.MemoryMappedFiles;using System.IO;namespace App3{class Program{static void Main(string[] args){long capacity = 1 << 10 << 10;//打开共享内存using (var mmf = MemoryMappedFile.OpenExisting("testMmf")){//使⽤CreateViewStream⽅法返回stream实例using (var mmViewStream = mmf.CreateViewStream(0, capacity)){//这⾥要制定Unicode编码否则会出问题using (BinaryReader rdr = new BinaryReader(mmViewStream,Encoding.Unicode)){while (true){mmViewStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);int length = rdr.ReadInt32();char[] chars = rdr.ReadChars(length);Console.Write(chars);Console.Write("\r");System.Threading.Thread.Sleep(200);Console.Clear();}}}}}}}00001.在读数据时⽤了2种⽅法。
【转载】Windows下内存映射文件的工作原理及使用方法
【转载】Windows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。
C#.Net多进程同步通信共享内存内存映射文件MemoryMapped
C#.Net多进程同步通信共享内存内存映射⽂件MemoryMapped 节点通信存在两种模型：共享内存（Shared memory）和消息传递（Messages passing）。
内存映射⽂件对于托管世界的开发⼈员来说似乎很陌⽣，但它确实已经是很远古的技术了，⽽且在操作系统中地位相当。
实际上，任何想要共享数据的通信模型都会在幕后使⽤它。
内存映射⽂件究竟是个什么？内存映射⽂件允许你保留⼀块地址空间，然后将该物理存储映射到这块内存空间中进⾏操作。
物理存储是⽂件管理，⽽内存映射⽂件是操作系统级内存管理。
优势：1.访问磁盘⽂件上的数据不需执⾏I/O操作和缓存操作(当访问⽂件数据时，作⽤尤其显著)；2.让运⾏在同⼀台机器上的多个进程共享数据(单机多进程间数据通信效率最⾼)；利⽤⽂件与内存空间之间的映射，应⽤程序（包括多个进程）可以通过直接在内存中进⾏读写来修改⽂件。
.NET Framework 4 ⽤托管代码按照本机Windows函数访问内存映射⽂件的⽅式来访问内存映射⽂件，。
有两种类型的内存映射⽂件：持久内存映射⽂件持久⽂件是与磁盘上的源⽂件关联的内存映射⽂件。
在最后⼀个进程使⽤完此⽂件后，数据将保存到磁盘上的源⽂件中。
这些内存映射⽂件适合⽤来处理⾮常⼤的源⽂件。
⾮持久内存映射⽂件⾮持久⽂件是未与磁盘上的源⽂件关联的内存映射⽂件。
当最后⼀个进程使⽤完此⽂件后，数据将丢失，并且垃圾回收功能将回收此⽂件。
这些⽂件适⽤于为进程间通信 (IPC) 创建共享内存。
1）在多个进程之间进⾏共享（进程可通过使⽤由创建同⼀内存映射⽂件的进程所指派的公⽤名来映射到此⽂件）。
2）若要使⽤⼀个内存映射⽂件，则必须创建该内存映射⽂件的完整视图或部分视图。
还可以创建内存映射⽂件的同⼀部分的多个视图，进⽽创建并发内存。
为了使两个视图能够并发，必须基于同⼀内存映射⽂件创建这两个视图。
3）如果⽂件⼤于应⽤程序⽤于内存映射的逻辑内存空间（在 32 位计算机上为2GB），则还需要使⽤多个视图。
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。
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内存映射文件原理
内存映射文件原理
1. 概述
•内存映射文件是一种将文件内容映射到内存地址空间的技术。
•它可以让我们像访问内存一样访问文件，提供了快速读写文件的方法。
2. 原理介绍
1.内存映射文件通过建立虚拟内存与磁盘文件之间的映射关系实现。
2.当我们将一个文件映射到内存中时，操作系统会为该文件分配一
块虚拟内存空间。
3.虚拟内存空间被划分为多个固定大小的页，而文件也被划分为相
同大小的页。
4.当访问虚拟内存空间中的某个页时，操作系统会将对应的磁盘页
加载到内存中。
5.文件中的数据和内存中的数据是共享的，对内存中的数据的修改
会直接写回到文件中。
3. 优点
•快速读写：内存映射文件利用了操作系统的虚拟内存机制，可以直接访问文件数据，避免了频繁的磁盘读写操作，提高了读写性
能。
•方便操作：将文件映射到内存后，我们可以像操作内存一样访问文件，使用指针访问数据更加方便和高效。
•共享数据：多个进程可以将同一个文件映射到各自的内存空间中，实现共享数据的目的，方便进程间的通信。
4. 使用步骤
1.打开文件：使用指定的文件路径打开需要映射的文件。
2.获取文件大小：通过系统调用或API函数获取文件的大小。
3.创建映射对象：使用系统调用或API函数创建一个映射对象，指
定文件句柄、大小等信息。
4.映射到内存：将映射对象映射到内存中，得到一个指向映射区域
的指针。
5.访问数据：可以通过指针对映射区域中的数据进行读写操作。
6.取消映射：使用系统调用或API函数取消内存与文件的映射关系。
7.关闭文件：使用系统调用或API函数关闭文件。
5. 使用场景
•大文件处理：内存映射文件可以有效地处理大文件，减少了磁盘读写的次数，提高了处理效率。
•数据共享：多个进程可以通过内存映射文件实现数据的共享，方便了进程间的通信和数据交换。
•高性能数据库：许多高性能数据库系统使用内存映射文件来提高数据的读写速度和响应时间。
6. 注意事项
•内存映射文件使用较多的内存资源，需注意管理内存的使用情况，避免内存泄漏等问题。
•对映射区域的修改会直接影响到文件内容，需谨慎操作，避免数据丢失或损坏。
•映射的文件应该满足随机访问的需求，对于顺序访问的场景并不适用。
以上就是关于内存映射文件原理的相关解释，希望对您有所帮助！
7. 原理详解
•内存映射文件的原理涉及以下几个重要概念：
1.虚拟内存：操作系统为每个进程分配的一部分内存空间，用来存
储程序和数据。
2.物理内存：计算机中实际的内存单元，用来存储操作系统和应用
程序的指令和数据。
3.分页机制：操作系统将虚拟内存和物理内存划分为固定大小的页，
每个页的大小通常为4KB。
4.页面置换算法：当物理内存不足时，操作系统需要将一部分页面
置换到磁盘上，以便为其他页面腾出空间。
5.文件系统：操作系统使用文件系统管理磁盘上的文件，提供了文
件的打开、读写等操作。
•当我们将一个文件映射到内存中时，操作系统会按照以下步骤操作：
1.打开文件：操作系统根据文件路径在文件系统中找到对应的文件，
并返回文件句柄。
2.获取文件大小：操作系统通过文件句柄获取文件的大小，以便分
配合适大小的虚拟内存空间。
3.创建映射对象：操作系统会创建一个映射对象，并将文件句柄、
大小等信息关联到该对象中。
4.映射到内存：操作系统将映射对象与一段虚拟内存进行映射，在
进程的虚拟内存空间中创建一个映射区域。
5.加载数据：当访问虚拟内存中的某个页时，操作系统会检查该页
是否已加载到物理内存中。
–若该页已在物理内存中，则直接访问内存中的数据。
–若该页不在物理内存中，则会触发页面缺失（Page Fault）异常，操作系统会将对应的磁盘页加载到物理内存中，并
建立页表项将虚拟地址与物理地址映射。
6.访问数据：我们可以通过指针对映射区域中的数据进行读写操作，
这些操作会直接反映到文件中。
7.取消映射：当不再需要访问文件时，我们可以使用系统调用或
API函数取消内存与文件的映射关系。
8.关闭文件：使用系统调用或API函数关闭文件，释放文件句柄和
相关资源。
8. 总结
•内存映射文件是一种将文件映射到内存中的技术，通过建立虚拟内存与磁盘文件之间的映射关系，实现了快速的读写操作和数据
共享。
•使用内存映射文件可以提高文件处理的效率和性能，适用于大文件处理、数据共享、高性能数据库等场景。
•在使用内存映射文件时，需要注意管理内存的使用情况，避免内存泄漏和数据丢失的问题。
•通过理解内存映射文件的原理，我们可以更好地利用这项技术，提高程序的性能和效率。
以上是关于内存映射文件原理的详细解释，希望对您有所帮助！。