物理内存映射---------mmap和munmap详解

内存映射函数mmap, 负责把文件内容或者其他对象映射到进程的虚拟内存空间, 通过对这段内存的读取和修改,来实现对文件的读取和修改,而不需要再调用read,write等操作。文件或者其他对象被映射到多个页上,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。
用法:

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

参数:   
start:映射区的开始地址。
length:映射区的长度。
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 //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 //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入,相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用,文件实际上不会被更新。
   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:有效的文件描述词。如果MAP_ANONYMOUS被设定,为了兼容问题,其值应为-1。
offset:被映射对象内容的起点。

  返回值说明:
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 *start, size_t length);

取消参数start所指向的映射内存,参数length表示欲取消的内存大小。

返回值:解除成功返回0,否则返回-1,错误原因存于errno中。

一个简单的实例,实现对framebuffer的操作:

#include <stdio.h>     
#include <sys/mman.h>     
#include <string.h>     
#include <Linux/fb.h>     
#include <sys/ioctl.h>     
#include <sys/types.h>     
#include <sys/stat.h>     
#include <fcntl.h>     
#include <stdlib.h>     
        
#ifndef true 
 #define true 1 
#endif     
#ifndef false 
 #define false 0 
#endif     
        
        
int FB_Init()     
{        
    fb = open("/dev/fb0", O_RDWR);     
    if(fb < 0)     
    {     
        fprintf(stderr, "Open Failedn");     
        return false;     
    }     
             
    if(ioctl(fb, FBIOGET_FSCREENINFO, &f_info) < 0)     
    {     
        fprintf(stderr, "Get FSCREENINFO Failedn");     
        return false;     
    }     
    if(ioctl(fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &v_info) < 0)     
    {     
        fprintf(stderr, "Get VSCREENINFO Failedn");     
                 
        return false;     
    }     
    screen_size = v_info.xres * v_info.yres * (v_info.bits_per_pixel) / 8;     
    fbuffer = mmap(0, screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fb, 0);     
    if((int)fbuffer == -1)     
    {     
        fprintf(stderr, "Mmap errorn");     
        return false;     
    }     
}     
int FB_Close()     
{     
    munmap(fbuffer, screen_size);     
    close(fb);     
    return true;     
}                    
int point(int x,int y, ColorType color)     
{     
    int temp;     
    void *currPoint;     
    if(x < 0 || x >= v_info.width)      
        return false;        
    if(y < 0 || y >= v_info.height)      
        return false;        
    temp = (x + v_info.xoffset) * (v_info.bits_per_pixel/8) +     
                    (y + v_info.yoffset) * f_info.line_length;     
    *((unsigned short *)(fbuffer + temp)) = color;     
    return true;     
}     
int main(int argc, char *argv[])     
{     
    FB_Init();     
    point(100, 100, 0x19ff1d00);     
    FB_Close();     
    return 0;     
}

   编译运行后就在我们的framebuffer上的坐标为(100, 100)的地方画出一个点。

转自:http://yiluohuanghun.blog.51cto.com/3407300/857476

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