delphi linux内存映射

delphi linux内存映射

内存映射，简而言之就是将用户空间的一段内存区域映射到内核空间，映射成功后，用户对这段内存区域的修改可以直接反映到内核空间，同样，内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间。那么对于内核空间<---->用户空间两者之间需要大量数据传输等操作的话效率是非常高的。

uses Posix.SysMman;

内存映射的步骤:
用open系统调用打开文件, 并返回描述符fd.
用mmap()建立内存映射, 并返回映射首地址指针start.
对映射(文件)进行各种操作, 显示(printf), 修改(sprintf).
用munmap()关闭内存映射.
用close系统调用关闭文件fd.

mmap函数是unix/linux下的系统调用，详细内容可参考《Unix Netword programming》卷二12.2节。
mmap系统调用并不是完全为了用于共享内存而设计的。它本身提供了不同于一般对普通文件的访问方式，进程可以像读写内存一样对普通文件的操作。而Posix或系统V的共享内存IPC则纯粹用于共享目的，当然mmap()实现共享内存也是其主要应用之一。
mmap系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后，进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，不必再调用read()，write（）等操作。mmap并不分配空间, 只是将文件映射到调用进程的地址空间里（但是会占掉你的 virutal memory）, 然后你就可以用memcpy等操作写文件, 而不用write()了.写完后，内存中的内容并不会立即更新到文件中，而是有一段时间的延迟，你可以调用msync()来显式同步一下, 这样你所写的内容就能立即保存到文件里了.这点应该和驱动相关。 不过通过mmap来写文件这种方式没办法增加文件的长度, 因为要映射的长度在调用mmap()的时候就决定了.如果想取消内存映射，可以调用munmap()来取消内存映射

void * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd, off_t offset)

mmap用于把文件映射到内存空间中，简单说mmap就是把一个文件的内容在内存里面做一个映像。映射成功后，用户对这段内存区域的修改可以直接反映到内核空间，同样，内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间。那么对于内核空间<---->用户空间两者之间需要大量数据传输等操作的话效率是非常高的。 
start：要映射到的内存区域的起始地址，通常都是用NULL（NULL即为0）。NULL表示由内核来指定该内存地址 

length：要映射的内存区域的大小 
prot：期望的内存保护标志，不能与文件的打开模式冲突。是以下的某个值，可以通过or运算合理地组合在一起 
PROT_EXEC //页内容可以被执行 
PROT_READ //页内容可以被读取 
PROT_WRITE //页可以被写入 
PROT_NONE //页不可访问 
flags：指定映射对象的类型，映射选项和映射页是否可以共享。它的值可以是一个或者多个以下位的组合体 
MAP_FIXED ：使用指定的映射起始地址，如果由start和len参数指定的内存区重叠于现存的映射空间，重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用，操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上。 
MAP_SHARED ：对映射区域的写入数据会复制回文件内, 而且允许其他映射该文件的进程共享。 
MAP_PRIVATE ：建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的，只能使用其中一个。 
MAP_DENYWRITE ：这个标志被忽略。 
MAP_EXECUTABLE ：同上 
MAP_NORESERVE ：不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留，对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留，同时内存不足，对映射区的修改会引起段违例信号。 
MAP_LOCKED ：锁定映射区的页面，从而防止页面被交换出内存。 
MAP_GROWSDOWN ：用于堆栈，告诉内核VM系统，映射区可以向下扩展。 
MAP_ANONYMOUS ：匿名映射，映射区不与任何文件关联。 
MAP_ANON ：MAP_ANONYMOUS的别称，不再被使用。 
MAP_FILE ：兼容标志，被忽略。 
MAP_32BIT ：将映射区放在进程地址空间的低2GB，MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。 
MAP_POPULATE ：为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。 
MAP_NONBLOCK ：仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读，只为已存在于内存中的页面建立页表入口。 

fd：文件描述符（由open函数返回） 

offset：表示被映射对象（即文件）从那里开始对映，通常都是用0。 该值应该为大小为PAGE_SIZE的整数倍 

返回说明 
成功执行时，mmap()返回被映射区的指针，munmap()返回0。失败时，mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1]，munmap返回-1。errno被设为以下的某个值 
EACCES：访问出错 
EAGAIN：文件已被锁定，或者太多的内存已被锁定 
EBADF：fd不是有效的文件描述词 
EINVAL：一个或者多个参数无效 
ENFILE：已达到系统对打开文件的限制 
ENODEV：指定文件所在的文件系统不支持内存映射 
ENOMEM：内存不足，或者进程已超出最大内存映射数量 
EPERM：权能不足，操作不允许 
ETXTBSY：已写的方式打开文件，同时指定MAP_DENYWRITE标志 
SIGSEGV：试着向只读区写入 
SIGBUS：试着访问不属于进程的内存区 

int munmap(void *start, size_t length) 

start：要取消映射的内存区域的起始地址 
length：要取消映射的内存区域的大小。 
返回说明 
成功执行时munmap()返回0。失败时munmap返回-1. 
int msync(const void *start, size_t length, int flags); 

对映射内存的内容的更改并不会立即更新到文件中，而是有一段时间的延迟，你可以调用msync()来显式同步一下, 这样你内存的更新就能立即保存到文件里 
start：要进行同步的映射的内存区域的起始地址。 
length：要同步的内存区域的大小 
flag:flags可以为以下三个值之一： 
MS_ASYNC : 请Kernel快将资料写入。 
MS_SYNC : 在msync结束返回前，将资料写入。 
MS_INVALIDATE : 让核心自行决定是否写入，仅在特殊状况下使用 

 

用户空间和驱动程序的内存映射 （略）。