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內存映射文件:

  內存映射文件有三種,第一種是可執行文件的映射,第二種是數據文件的映射,第三種是借助頁面交換文件的內存映射.應用程序本身可以使用后兩種內存映射.

1.可執行文件映射:
  Windows在執行一個Win32應用程序時使用的是內存映射文件技術.系統先在進程地址空間的0x00400000以上保留一個足夠大的虛擬地址空間(0x00400000以下是由系統管理的),然后把應用程序所在的磁盤空間作為虛擬內存提交到這個保留的地址空間中去(我的理解也就是說,虛擬內存是由物理內存和磁盤上的頁面文件組成的,現在應用程序所在的磁盤空間就成了虛擬地址的頁面文件).做好這些準備后,系統開始執行這個應用程序,由于這個應用程序的代碼不在內存中(在頁面文件中),所以在執行第一條指令的時候會產生一個頁面錯誤(頁面錯誤也就是說,系統所訪問的數據不在內存中),系統分配一塊內存把它映射到0x00400000處,把實際的代碼或數據讀入其中(系統分配一塊內存區域,把它要訪問的在頁面文件中的數據讀入到這塊內存中,需在注意是系統讀入代碼或數據是一頁一頁讀入的),然后可以繼續執行了.當以后要訪問的數據不在內存中時,就可以通過前面的機制訪問數據.對于Win32DLL的映射也是同樣,不過DLL文件應該是被Win32進程共享的(我想應該被映射到x80000000以后,因為0x80000000-0xBFFFFFFF是被共享的空間).

  當系統在另一個進程中執行這個應用程序時,系統知道這個程序已經有了一個實例,程序的代碼和數據已被讀到內存中,所以系統只需把這塊內存在映射到新進程的地址空間即可,這樣不就實現了在多個進程間共享數據了嗎!然而這種共享數據只是針對只讀數據,如果進程改寫了其中的代碼和數據,操作系統就會把修改的數據所在的頁面復制一份到改寫的進程中(我的理解也就是說共享的數據沒有改變,進程改寫的數據只是共享數據的一份拷貝,其它進程在需要共享數據時還是共享沒有改寫的數據),這樣就可以避免多個進程之間的相互干擾.

2.數據文件的內存映射:
  數據文件的內存映射原理與可執行文件內存映射原理一樣.先把數據文件的一部分映射到虛擬地址空間的0x80000000 - 0xBFFFFFFF,但沒有提交實際內存(也就是說作為頁面文件),當有指令要存取這段內存時同樣會產生頁面錯誤異常.操作系統捕獲到這個異常后,分配一頁內存,映射內存到發生異常的位置,然后把要訪問的數據讀入到這塊內存,繼續執行剛才產生異常的指令(這里我理解的意思是把剛才產生異常的指令在執行一次,這次由于數據已經映射到內存中,指令就可以順利執行過去),由上面的分析可知,應用程序訪問虛擬地址空間時由操作系統管理數據在讀入等內容,應用程序本身不需要調用文件的I/O函數(這點我覺得很重要,也就是為什么使用內存映射文件技術對內存的訪問就象是對磁盤上的文件訪問一樣).

3.基于頁面交換文件的內存映射:
  內存映射的第三種情況是基于頁面交換文件的.一個Win32進程利用內存映射文件可以在進程共享的地址空間保留一塊區域(0x8000000 - 0xBFFFFFFF),這塊區域與系統的頁面交換文件相聯系.我們可以用這塊區域來存儲臨時數據,但更常見的做法是利用這塊區域與其他進程通信(因為0x80000000以上是系統空間,進程切換只是私有地址空間,系統空間是所有進程共同使用的),這樣多進程間就可以實現通信了.事實上Win32多進程間通信都是使用的內存映射文件技術,如PostMessage(),SentMessage()函數,在內部都使用內存映射文件技術.

使用內存映射文件的方法:
1.利用內存映射文件進行文件I/O操作:
  CreateFile()-->CreateFileMapping()-->MapViewOfFile()......

2.利用內存映射文件實現Win32進程間通信:
我只介紹兩種常用的方法:
  第一種方法:兩個進程使用同一個文件映射核心對象,打開各自的視圖,或者父進程把自己創建的文件映射核心對象繼承給子進程使用.這種方法比較安全有效.
  第二種方法:基于頁面交換文件的內存映射對象.在調用CreateFileMapping()函數時,傳遞的文件句柄為0xFFFFFFFF,系統就從頁面交換文件中提交物理內存,然后進程之間按照第一種方法進程通信.這種方法不用事先準備一個特殊的文件(也就是說不用事先調用CreateFile()返回一個文件的句柄),非常方便.

注:轉載請保持文章完整和原文鏈接
posted on 2008-04-19 13:08 ViskerWong 閱讀(6812) 評論(5)  編輯 收藏 引用

評論:
# re: 內存映射文件學習筆記 2009-01-01 01:56 | iamatig
說得相當好,我覺得比windows核心編程要說得好!說得具體清楚!而且我認為最多細節上與實際有出入,但結果應該是一樣的!
正解了我的惑!感謝!!!!!!
我花了幾天時間來理解書上說的,感覺好難受,因為感覺作者對術語的使用有些隨意,有時會混用而不說明限制范圍,或者說沒很清楚的說明前提。
今天晚上正理解得差不多了,再搜索到貴文,感覺非常棒!非常地具體!
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# re: 內存映射文件學習筆記 2009-01-01 01:57 | iamatig
做好這些準備后,系統開始執行這個應用程序,由于這個應用程序的代碼不在內存中(在頁面文件中),所以在執行第一條指令的時候會產生一個頁面錯誤(頁面錯誤也就是說,系統所訪問的數據不在內存中),引起系統分配一塊內存把它映射到0x00400000處,把實際的代碼或數據讀入其中(系統分配一塊內存區域,把它要訪問的在頁面文件中的數據讀入到這塊內存中,需在注意是系統讀入代碼或數據是一頁一頁讀入的),然后可以繼續執行了.

這段說得不錯。核心編程中也有。

另外的就是覺得頁面文件這個術語作者有時侯好像只是指虛擬內存,不包括物理內存。  回復  更多評論
  
# re: 內存映射文件 學習筆記 2009-10-10 15:32 | zwz_good
說得好,學習了。  回復  更多評論
  
# re: 內存映射文件 學習筆記 2011-12-22 12:17 | jc_ontheroad
學習了。  回復  更多評論
  
# re: 內存映射文件 學習筆記[未登錄] 2014-05-24 09:47 | jlz
樓主如果這是你的原創,我只能說,請確認自己理解正確了再發,不能確認就說明。錯誤連篇,簡直看不下去。  回復  更多評論
  
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