建设网站尺寸多少,制作相册影集app,中国医院考试网站模板下载,开发平台技术创新联盟1.mmap系统调用 void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset); 功能#xff1a;负责把文件内容映射到进程的虚拟地址空间#xff0c;通过对这段内存的读取和修改来实现对文件的读取和修改#xff0c;而不需要再调用read和write#xff…1.mmap系统调用 void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset); 功能负责把文件内容映射到进程的虚拟地址空间通过对这段内存的读取和修改来实现对文件的读取和修改而不需要再调用read和write 参数addr映射的起始地址设为NULL由系统指定 len映射到内存的文件长度 prot期望的内存保护标志不能与文件的打开模式冲突。PROT_EXEC,PROT_READ,PROT_WRITE等 flags指定映射对象的类型映射选项和映射页是否可以共享。MAP_SHAREDMAP_PRIVATE等 fd由open返回的文件描述符代表要映射的文件 offset开始映射的文件的偏移。 返回值成功执行时mmap()返回被映射区的指针。失败时mmap()返回MAP_FAILED。
mmap映射图 2.解除映射 int munmap(void *start, size_t length); 3.虚拟内存区域 虚拟内存区域是进程的虚拟地址空间中的一个同质区间即具有同样特性的连续地址范围。一个进程的内存映象由下面几个部分组成程序代码、数据、BSS和栈区域以及内存映射的区域。 linux内核使用vm_area_struct结构来描述虚拟内存区。其主要成员 unsigned long vm_start; /* Our start address within vm_mm. */
unsigned long vm_end; /* The first byte after our end address within vm_mm. */
unsigned long vm_flags; /* Flags, see mm.h. 该区域的标记。如VM_IO该VMA标记为内存映射的IO区域,会阻止系统将该区域包含在进程的存放转存中和VM_RESERVED标志内存区域不能被换出。*/ 4.mmap设备操作 映射一个设备是指把用户空间的一段地址虚拟地址区间关联到设备内存上当程序读写这段用户空间的地址时它实际上是在访问设备。 mmap方法是file_operations结构的成员在mmap系统调用的发出时被调用。在此之前内核已经完成了很多工作。 mmap设备方法所需要做的就是建立虚拟地址到物理地址的页表虚拟地址和设备的物理地址的关联通过页表。 static int mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma) mmap如何完成页表的建立两种方法 1使用remap_pfn_range一次建立所有页表。 int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot)
/**
* remap_pfn_range - remap kernel memory to userspace
* vma: user vma to map to内核找到的虚拟地址区间
* addr: target user address to start at要关联的虚拟地址
* pfn: physical address of kernel memory要关联的设备的物理地址也即要映射的物理地址所在的物理帧号可将物理地址PAGE_SHIFT
* size: size of map area
* prot: page protection flags for this mapping
*
* Note: this is only safe if the mm semaphore is held when called.
*/ 2使用nopage VMA方法每次建立一个页表 5.源码分析
1memdev.h View Code /*mem设备描述结构体*/
struct mem_dev
{ char *data; unsigned long size;
};#endif /* _MEMDEV_H_ */ 2memdev.c View Code static int mem_major MEMDEV_MAJOR;module_param(mem_major, int, S_IRUGO);struct mem_dev *mem_devp; /*设备结构体指针*/struct cdev cdev; /*文件打开函数*/
int mem_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{struct mem_dev *dev;/*获取次设备号*/int num MINOR(inode-i_rdev);if (num MEMDEV_NR_DEVS) return -ENODEV;dev mem_devp[num];/*将设备描述结构指针赋值给文件私有数据指针*/filp-private_data dev;return 0;
}/*文件释放函数*/
int mem_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{return 0;
}
static int memdev_mmap(struct file*filp, struct vm_area_struct *vma)
{struct mem_dev *dev filp-private_data; /*获得设备结构体指针*/vma-vm_flags | VM_IO;vma-vm_flags | VM_RESERVED;if (remap_pfn_range(vma,vma-vm_start,virt_to_phys(dev-data)PAGE_SHIFT, vma-vm_end - vma-vm_start, vma-vm_page_prot))return -EAGAIN;return 0;
}/*文件操作结构体*/
static const struct file_operations mem_fops
{.owner THIS_MODULE,.open mem_open,.release mem_release,.mmap memdev_mmap,
};/*设备驱动模块加载函数*/
static int memdev_init(void)
{int result;int i;dev_t devno MKDEV(mem_major, 0);/* 静态申请设备号*/if (mem_major)result register_chrdev_region(devno, 2, memdev);else /* 动态分配设备号 */{result alloc_chrdev_region(devno, 0, 2, memdev);mem_major MAJOR(devno);} if (result 0)return result;/*初始化cdev结构*/cdev_init(cdev, mem_fops);cdev.owner THIS_MODULE;cdev.ops mem_fops;/* 注册字符设备 */cdev_add(cdev, MKDEV(mem_major, 0), MEMDEV_NR_DEVS);/* 为设备描述结构分配内存*/mem_devp kmalloc(MEMDEV_NR_DEVS * sizeof(struct mem_dev), GFP_KERNEL);if (!mem_devp) /*申请失败*/{result - ENOMEM;goto fail_malloc;}memset(mem_devp, 0, sizeof(struct mem_dev));/*为设备分配内存*/for (i0; i MEMDEV_NR_DEVS; i) {mem_devp[i].size MEMDEV_SIZE;mem_devp[i].data kmalloc(MEMDEV_SIZE, GFP_KERNEL);memset(mem_devp[i].data, 0, MEMDEV_SIZE);}return 0;fail_malloc: unregister_chrdev_region(devno, 1);return result;
}/*模块卸载函数*/
static void memdev_exit(void)
{cdev_del(cdev); /*注销设备*/kfree(mem_devp); /*释放设备结构体内存*/unregister_chrdev_region(MKDEV(mem_major, 0), 2); /*释放设备号*/
}MODULE_AUTHOR(David Xie);
MODULE_LICENSE(GPL);module_init(memdev_init);
module_exit(memdev_exit); 3app-mmap.c #include stdio.h
#includesys/types.h
#includesys/stat.h
#includefcntl.h
#includeunistd.h
#includesys/mman.hint main()
{int fd;char *start;//char buf[100];char *buf;/*打开文件*/fd open(/dev/memdev0,O_RDWR);buf (char *)malloc(100);memset(buf, 0, 100);startmmap(NULL,100,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);/* 读出数据 */strcpy(buf,start);sleep (1);printf(buf 1 %s\n,buf); /* 写入数据 */strcpy(start,Buf Is Not Null!);memset(buf, 0, 100);strcpy(buf,start);sleep (1);printf(buf 2 %s\n,buf);munmap(start,100); /*解除映射*/free(buf);close(fd); return 0;
} 测试步骤
1编译安装内核模块insmod memdev.ko
2查看设备名、主设备号cat /proc/devices
3手工创建设备节点mknod /dev/memdev0 c *** 0 查看设备文件是否存在ls -l /dev/* | grep memdev
4编译下载运行应用程序./app-mmap 结果buf 1 buf 2 Buf Is Not Null! 总结mmap设备方法实现将用户空间的一段内存关联到设备内存上对用户空间的读写就相当于对字符设备的读写不是所有的设备都能进行mmap抽象比如像串口和其他面向流的设备就不能做mmap抽象
