1 文件系统映射原理
1.1 文件映射应用场景
主要应用场景如下：
- 进程间共享信息。
- 实现文件数据从磁盘到内存的映射，极大的提升应用程序访问文件的速度。
1.2 文件映射相关函数介绍
作用：将一个文件或者其它对象映射进内存。
- 使用普通文件提供的内存映射。
- 使用特殊文件提供匿名内存映射。
mmap函数：
#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);
/*
参数start：指向欲映射的内存起始地址，通常设为 NULL，代表让系统自动选定地址，映射成功后返回该地址。
参数length：代表将文件中多大的部分映射到内存。
参数prot：映射区域的保护方式。可以为以下几种方式的组合：
PROT_EXEC 执行
PROT_READ 读取
PROT_WRITE 写入
PROT_NONE 不能存取
参数flags：影响映射区域的各种特性。必须要指定MAP_SHARED 或MAP_PRIVATE。
MAP_SHARED － 映射区域数据与文件对应，允许其他进程共享
MAP_PRIVATE － 映射区域生成文件的copy，修改不同步文件
MAP_ANONYMOUS － 建立匿名映射。此时会忽略参数fd，不涉及文件，而且映射区域无法和其他进程共享。
MAP_DENYWRITE － 允许对映射区域的写入操作，其他对文件直接写入的操作将会被拒绝。
MAP_LOCKED － 将映射区域锁定住，这表示该区域不会被置swap
参数fd：要映射到内存中的文件描述符。如果使用匿名内存映射时，即flags中设置了MAP_ANONYMOUS，fd设为-1。有些系统不支持匿名内存映射，则可以使用fopen打开/dev/zero文件，然后对该文件进行映射，可以同样达到匿名内存映射的效果。
参数offset：文件映射的偏移量，通常设置为0，代表从文件最前方开始对应，offset必须是分页大小的整数倍。
*/
msync函数介绍：
实现磁盘文件内容于共享内存区中的内容一致，即同步操作。
//函数原型
int msync ( void * addr, size_t len, int flags)
//头文件
#include<sys/mman.h>
/*
addr：文件映射到进程空间的地址；
len：映射空间的大小；
flags：刷新的参数设置，可以取值MS_ASYNC/ MS_SYNC
其中：
取值为MS_ASYNC（异步）时，调用会立即返回，不等到更新的完成；
取值为MS_SYNC（同步）时，调用会等到更新完成之后返回；
返回值：成功则返回0；失败则返回-1；
*/
mremap函数介绍：
扩大（或缩小）现有的内存映射。
//函数原型
void * mremap(void *old_address, size_t old_size , size_t new_size, int flags);
//头文件
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
/*
addr： 上一次已映射到进程空间的地址；
old_size： 旧空间的大小；
new_size： 重新映射指定的新空间大小；
flags: 取值可以是0或者MREMAP_MAYMOVE，0代表不允许内核移动映射区域，MREMAP_MAYMOVE则表示内核可以根据实际情况移动映射区域以找到一个符合new_size大小要求的内存区域
返回值：成功则返回0；失败则返回-1；
*/
参考资料：