linux mmap简介及bus error的解决方案

无亲缘关系的两进程之间，使用mmap共享内存进行通信，出现bus error。

• MMap 通信机制简介
• • 关于mmap

     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。    

• • mmap函数简介

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

参数说明：

start：映射区的开始地址。
length：期望映射区的长度。
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。一般使用MAP_SHARED。
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。

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（一般为0）。

               

• Bus error解决方案

     mmap过后，在进行内存拷贝时，先使用write()函数向已经打开的文件描述符中写东西。

• 参考代码

write：

<span style="font-size:12px;">// Arthur: zhangxiao
// Data: 2014/12/24	
// Note: mmap write
/*******************/

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//#define FILENAME "/home/zhangxiao/embededSystem/example/Mmap/test"

#define FILENAME "/tmp/test"
#define BUFLEN 128	
typedef struct
{
	char name[BUFLEN];
	int  id;
}people;

int main(int argc, char** argv) 
{
	int i;
	unsigned int pmap=0;
	int fd;
	fd=open(FILENAME ,O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,00777 );
	assert(fd !=-1);
	pmap = (unsigned int)mmap(0,sizeof(people),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
	assert(pmap!=-1);
	write(fd," ",sizeof(people)); //write something
	unsigned int addr;
	addr=pmap;
	char tempname[30]="helloworld";
	int tempid=253; 
	addr = pmap + sizeof(char)*BUFLEN;	
	memcpy((void *)pmap,tempname,strlen(tempname)+1);
	memcpy((void *)addr, &tempid,sizeof(int));
	munmap((void *) pmap,sizeof(char)*BUFLEN);
	close(fd);
	printf("umap ok\r\n");
	return 0;
}</span><strong style="color: rgb(255, 0, 0); font-size: 19px;">
</strong>

read：

// Arthur: zhangxiao
// Data: 2014/12/24	
// Note: mmap read 
/*******************/
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
//#define FILENAME "/home/zhangxiao/embededSystem/example/Mmap/test"
#define FILENAME "/tmp/test"
#define BUFLEN 128	
typedef struct
{
	char name[BUFLEN];
	int  id;
}people;

int main(int argc, char** argv) 
{
	int i;
	unsigned int pmap=0;
	int fd;
	fd=open(FILENAME ,O_CREAT|O_RDWR,00777 );
	assert(fd !=-1);
	pmap = (unsigned int)mmap(0,sizeof(people),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
	unsigned int addr;
	addr = pmap + sizeof(char)*BUFLEN;	
	printf("id=%d   name=%s\n\r",*((int *)addr),(char *)pmap);	
	munmap((void *) pmap,sizeof(char)*BUFLEN);
	close(fd);
	printf("umap ok\r\n");
	return 0;
}

Makefile：

CROSS = gcc

flags=-o
all:mmap_read mmap_write

mmap_read:mmap_read.c
	$(CROSS) $(flags) mmap_read mmap_read.c
mmap_write:mmap_write.c
	$(CROSS) $(flags) mmap_write mmap_write.c

clean:
	rm -rf mmap_read mmap_write<strong>
</strong>