在虚拟地址空间中使用内存映射文件答案

【问题标题】：use of memory mapped file in virtual address space在虚拟地址空间中使用内存映射文件
【发布时间】：2013-10-10 17:09:28
【问题描述】：

嗯。我对virtual address spaces 中使用的memory mapped file 的概念感到非常困惑。

我在以下链接中搜索过。

http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_address_space

我找到了一个部分

           Then the application's executable file is mapped into the Virtual Address Space. 
           Addresses in the process VAS are mapped to bytes in the exe file. 
           The OS manages the mapping:

                   0                                            4GB
         VAS        |---vvvvvvv------------------------------------|
         mapping        |-----|
         file bytes     app.exe

        The v's are values from bytes in the mapped file.

现在这个内存映射文件与特定虚拟地址空间中的特定进程有什么关系（在上一节的最后一条语句中混淆了）？

为什么明确需要包含用于创建与特定进程对应的内存映射文件的代码？

【问题讨论】：

它描述了您运行的可执行文件的代码如何使用内存映射加载到内存中。

标签： c++ operating-system memory-mapped-files virtual-address-space

【解决方案1】：

您首先需要了解的是物理地址和虚拟地址之间的区别。当您的程序将数据写入特定（虚拟）内存地址时，您的写入地址将转换为 RAM 芯片上的实际地址。如果物理地址未针对特定虚拟地址进行编程，则通常会出现访问冲突或分段错误。

其工作方式是内存管理单元 (MMU) 生成 CPU 异常，导致执行跳转到内核故障处理程序。在访问冲突的情况下，您的进程被终止。

内核能够做一些其他聪明的事情。如果您的进程处于空闲状态，它可能会将您的进程使用的一些物理内存复制到交换文件中（并从 mmu 中删除条目），当您访问所述地址时，CPU 异常不会中止您的程序。相反，内核将首先暂停您的进程。然后它将数据从交换文件复制回内存，重新编程 MMU。然后内核将恢复您的进程，并且该进程将访问内存，就好像它一直在那里一样。就过程而言，没有什么特别的事情发生。这个过程被称为需求分页。

当您mmap 一个文件时，内核正在有效地执行请求分页，但从您读取的指定文件而不是从交换文件中执行。过程完全相同。 CPU 访问异常将导致文件中的数据被读入您作为普通内存访问的 RAM。当您关闭文件时，内存将被写回到已释放的文件中。最大的优势是您可以通过指针使用文件中的数据。

希望对你有帮助

【讨论】：