前言

内存映射 在 Linux操作系统中非常重要，因为其涉及到高效的跨进程通信 & 文件操作
今天，我将详细讲解操作系统中核心概念：内存映射

1. 定义

关联进程中的1个虚拟内存区域 & 1个磁盘上的对象，使得二者存在映射关系

上述的映射过程 = 初始化该虚拟内存区域

虚拟内存区域被初始化后，就会在交换空间中换你来还去

被映射的对象称为：共享对象（普通文件 / 匿名文件）

2. 作用

若存在上述映射关系，则具备以下特征

在多个进程的虚拟内存区域已和同1个共享对象建立映射关系的前提下
若其中1个进程对该虚拟区域进行写操作
那么，对于也把该共享对象映射到其自身虚拟内存区域的进程也是可见的

示意图如下

假设进程1、2的虚拟内存区域同时映射到同1个共享对象；
当进程1对其虚拟内存区域进行写操作时，也会映射到进程2中的虚拟内存区域

image

3. 实现过程

内存映射的实现过程主要是通过Linux系统下的系统调用函数：mmap（）
该函数的作用 = 创建虚拟内存区域 + 与共享对象建立映射关系
其函数原型、具体使用 & 内部流程如下

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

/**
  * 具体使用（用户进程调用mmap（））
  * 下述代码即常见了一片大小 = MAP_SIZE的接收缓存区 & 关联到共享对象中（即建立映射）
  */
  mmap(NULL, MAP_SIZE, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);

/**
  * 内部原理
  * 步骤1：创建虚拟内存区域
  * 步骤2：实现地址映射关系，即：进程的虚拟地址空间 ->> 共享对象
  * 注： 
  *    a. 此时，该虚拟地址并没有任何数据关联到文件中，仅仅只是建立映射关系
  *    b. 当其中1个进程对虚拟内存写入数据时，则真正实现了数据的可见
  */