Maparea fisierelor

Maparea fisierelor este o forma de memory mapped I/O. O parte a unui fisier este mapata in cadrul memoriei; orice scriere a unei valori in memorie va fi resimtita in fisier si viceversa.

Exista trei apeluri folosite:

#include <sys/mman.h>

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

Apelul mmap este cel care se ocupa de maparea fisierului in memorie. start este adresa de memorie unde se cere mapat fisierul; la fel ca si la shmat se va preciza NULL (kernel-ul va face o alegere mult mai buna). len este dimensiunea zonei care se doreste mapata; prot este protectia asociata zonei mapate (PROT_EXEC, PROT_READ, PROT_WRITE, PROT_NONE); fd este descriptorul fisierului care se doreste mapat, offset este deplasamentul fata de inceputul fisierului de unde se face maparea.

Campul flags poate avea valorile:

• MAP_FIXED - in cazul in care nu am precizat NULL pentru start sa se forteze maparea
• MAP_SHARED - aceasta mapare poate fi impartita cu alte fisiere
• MAP_PRIVATE - o mapare de tip copy-on-write privata

Apelul munmap sterge maparea spatiului de adrese precizat, orice referinta ulterioara a acelei adrese va rezulta in referiri invalide la memorie.

Apelul msync forteaza ca schimbarile efectuate asupra copiei din memorie sa fie scrise pe disc. In lipsa acestui apel, nu exista nici o garantie ca schimbarile vor fi scrise pana in momentul apelarii munmap.

Datorita proprietatilor device-ului /dev/zero se poate realiza o implementare a unei zone de memorie partajata intre procese tata/fiu. Mai jos este prezentat un program care exemplifica acest lucru:

/*
 * mmap.c: program ce demonstreaza utilizarea mmap pentru crearea unei
 *    zone de memorie partajata
 */

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>

int main (void)
{
int fd;
pid_t pid;
char *area;
int status;

fd = open ("/dev/zero", O_RDWR);
if (fd < 0) {
perror ("open");
exit (EXIT_FAILURE);
}

area = (char *) mmap (NULL, 20, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd, 0);
if ((void *) area == (void *) -1) {
perror ("mmap");
exit (EXIT_FAILURE);
}

close (fd);/* dupa mapare putem inchide fisierul */

pid = fork ();

switch (pid) {
case -1:
perror ("fork");
exit (EXIT_FAILURE);

case 0:
strncpy (area, "hello", 20);
exit (EXIT_SUCCESS);
}

wait (&status);

printf ("%s\n", area);

munmap (area, 20);

return 0;
}

Un exemplu de rualre este:

razvan@ragnarok:~/cfiles/solab/labs/lab6$ gcc -Wall -pedantic -ansi mmap.c
razvan@ragnarok:~/cfiles/solab/labs/lab6$ ./a.out
hello
razvan@ragnarok:~/cfiles/solab/labs/lab6$ ls