【C语言】【unix c】使用mmap将物理地址映射到进程的虚拟地址空间

小灰灰 2022-06-10 11:39 302阅读 0赞

二、使用mmap将物理地址映射到进程的虚拟地址空间
        mmap(2)
        #include <sys/mman.h>
    
           void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);
            功能：将文件或设备映射到内存
            参数：
                addr:指定了映射区域的起始地址（虚拟地址）
                    通常是NULL：地址由内核来决定
                length:指定了映射区域的长度
                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  Pages may be executed.//页内容可以被执行
                    PROT_READ  Pages may be read.//可被读
                    PROT_WRITE Pages may be written.//可被写
                    或者只选择下面标志：
                    PROT_NONE  Pages may not be accessed.//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
                    （二选一）
                    MAP_SHARED：对映射区域的更新给其他进程看，也同步到下层的更新 
                    MAP_PRIVATE：对映射区域的更新不给其他进程看，也不同步到下层的更新
                    也可以同时加上下面：
                    MAP_ANONYMOUS：匿名映射，映射区域的内容被初始化为0，不与任何文件相关，如果指定了这个参数，fd和offset被忽略
                fd:文件描述符，其值也可以设置为-1，此时需要指定flags参数中的MAP_ANON,表明进行的是匿名映射。
                offset:文件的起始位置
            返回值：成功执行时，mmap()返回被映射区的指针，失败时，mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1]     
    
        int munmap(void *addr, size_t length);
            功能：解除文件到内存的映射
            参数：
                addr：mmap(2)的返回值
                length：指定了映射区域的长度
            返回值：  
                成功代表0，失败代表-1
    
            举例说明：将物理地址映射到进程的虚拟地址空间，然后对虚拟空间进行操作（mmap.c）
                #include <stdio.h>
                #include <sys/mman.h>
                #include <string.h>
                int main(void) {
                    //将物理地址映射到虚拟地址
                    //物理地址是操作系统选择的
                    int prot = PROT_WRITE | PROT_READ;
                    int flags = MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;//这两行是为了让长度短一点
    
                    void *p = mmap(NULL, 1024, prot, flags, -1, 0); //因为mmap的返回值就是void *类型的
                    if(p == MAP_FAILED) {
                    perror("map");
                    return -1;
                    }
                    //映射正确
                    //解除映射
                    strcpy(p, "hellow");
                    printf("%s\n", (char *)p);
                    munmap(p, 1024);
                    return 0;
                }
    
            命令： tarena@ubuntu:~/day/day26$ gcc mmap.c
            命令： tarena@ubuntu:~/day/day26$ ./a.out 
            结果： hellow
    
        补充： linux下一切皆文件，包括各个设备