linux mmap简介及bus error的解决方案

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-08-06 05:16 257阅读 0赞

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：**

// 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;
 }

**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