关于 Windows 中的虚拟内存管理器如何获取内存映射文件数据的说明

Question

比如说，如果我有一个大文件映射到我的进程的虚拟地址空间中：

//Error handling is omitted for brevity
HANDLE hFile = CreateFile(L"path-to\\file", 
            GENERIC_READ,
            FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING,
            FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
HANDLE hFileMapping = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READONLY, 0, 0, NULL);
char* pAddress = (char*)MapViewOfFile(hFileMapping,
            FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);

//And get the data
char data_byte = pAddress[offset];

//Then remember to do the cleanup ....

内核虚拟内存管理器何时从磁盘上的文件中读取实际数据（或执行 I/O 操作以从硬盘驱动器获取数据）：

A) 当MapViewOfFile 被调用时，或者

B) 当我使用pAddress[offset]访问它时？

如果上面的答案是 B，还有第二个问题——当它获取数据时：

C) 它是否读取整个文件，或者

D) 仅包含页面（4K 大小左右）？

Answer 1

B 和 D

当您调用MapViewOfFile (ZwMapViewOfSection) 时，内核保留虚拟视图范围但不将其与实际物理页面相关联（因此不要在开始时分配物理页面）。当您第一次访问部分视图中的某个地址时 - 因为它尚未与物理页面关联（PTE 无效） - cpu 将生成异常。当系统处理这个异常时，它分配已经物理页面，将虚拟地址与这个页面相关联，从文件中读取数据到它（如果部分由文件支持）并继续从指令执行，这会产生异常。

所以系统不仅在您将文件映射到内存时从文件中读取数据，而且还要等到您第一次访问它。并且在第一次访问时 - 它读取的数据不是整个部分范围（部分可以不是从文件开始，也不能在文件结尾结束），但只访问页面（可能是几页）