内存映射 概念 : " 内存映射 “ 就是在 进程的 ” 用户虚拟地址空间 " 中 , 创建一个 映射 , " 内存映射 " 有
“映射”就是建立一种对应关系,主要是指硬盘上文件的位置与进程逻辑地址空间中一块相同区域之间一一对应。这种关系纯属是逻辑上的概念,物理上是不存在的,原因是进程的逻辑地址空间本身就是不存在的,在内存映射过程中,并没有实际的数据拷贝,文件没有被载入内存,只是逻辑上放入了内存,具体到代码,就是建立并初始化了相关的数据结构,这个过程有系统调用mmap()实现,所以映射的效率很高。
Java 中的内存映射缓存区(Memory-mapped buffer)是一种将文件或文件的一部分直接映射到程序内存中的技术。简单来说,内存映射缓存区允许 Java 程序在处理文件时像处理一个非常大的字节数组一样进行操作,而不用担心过多的 I/O 负担或频繁的磁盘访问。为了更好地理解内存映射缓存区,我将从底层实现和使用场景两个方面进行说明。
将一个文件或其它对象映射到进程地址空间,实现文件在磁盘的存储地址和进程地址空间中一段虚拟地址的映射关系。有了这样的映射,进程利用指针直接读写虚拟地址就可以完成对文件的读写操作。这样可以避免进行read/write函数操作。
几种进程间的通信方式:管道,FIFO,消息队列,他们的共同特点就是通过内核来进行通信(假设POSIX消息队列也是在内核中实现的,因为POSIX标准并没有限定它的实现方式)。向管道,FIFO,消息队列写入数据需要把数据从进程复制到内核,从这些IPC读取数据的时候又需要把数据从内核复制到进程。所以这种IPC方式往往需要2次在进程和内核之间进行数据的复制,即进程间的通信必须借助内核来传递。如下图所示:
首先 , 创建 " 匿名内存映射 “ , 将 ” 物理内存页 “ 映射到 进程的 ” 用户虚拟地址空间 " 中 ;
ByteBuffer 是 java.nio 包下提供的一个类,提供了堆内内存分配与堆外内存分配机制,堆内内存分配方式:ByteBuffer.allocate(size)分配大小为size的字节数组;堆外内存分配方式:ByteBuffer.allocateDirect(size), 在堆外内存空间分配大小为size的空间地址。ByteBuffer.allocateDirect 返回的是一个DirectByteBuffer对象。
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一直都对内存映射文件这个概念很模糊,不知道它和虚拟内存有什么区别,而且映射这个词也很让人迷茫,今天终于搞清楚了。。。下面,我先解释一下我对映射这个词的理解,再区分一下几个容易混淆的概念,之后,什么是内存映射就很明朗了。
操作系统很早就开始使用内存映射文件(Memory Mapped File)来作为进程间的共享存储区,这是一种非常高效的进程通讯手段。.NET 4.0新增加了一个System.IO. MemoryMappedFiles命名空间,其中添加了几个类和相应的枚举类型,从而使我们可以很方便地创建内存映射文件。Mono 3.2也有这个类来操作Linux下的内存映射文件,《MemoryMappedFile 在 Mono in Linux 的开发笔记》详细的介绍了Mono和.NET 4的实现区别,为了让代码能够在Linux
2.6、什么是内存映射文件消息队列(Memory-Mapped File—MQ)?
工作中,QA同学在测试我们程序的时候,发现在XP下,我们的A进程无法启动我们的B进程。而在Win7 64bit系统下功能正常。RD同学调试后,发现我们A进程中使用ShellExcute去启动了B进程(转载请指明出于breaksoftware的csdn博客)
Android开发中,我们可能需要记录一些文件。例如记录log文件。如果使用流来写文件,频繁操作文件io可能会引起性能问题。
在 Linux 系统中的每个进程都有独立 4GB 内存空间,而 Linux 把这 4GB 内存空间划分为用户内存空间(0 ~ 3GB)和内核内存空间(3GB ~ 4GB),而内核内存空间由划分为直接内存映射区和动态内存映射区(vmalloc区)。
CreateFileMapping的MSDN翻译和使用心得 测试创建和打开文件映射的时候老是得到”句柄无效”的错误, 仔细看了MSDN以后才发觉是函数认识不透, 这里把相关的解释翻译出来
mmap是linux中提高文件读写效率的一种手段,这里简单整理一下mmap的原理和使用。
作为一个计算机底层小白,在了解一个知识点的时候时常需要恶补很多基础知识。 本文记录在了解LMDB过程中接触的知识点。
为了快速构建项目,使用高性能框架是我的职责,但若不去深究底层的细节会让我失去对技术的热爱。 探究的过程是痛苦并激动的,痛苦在于完全理解甚至要十天半月甚至没有机会去应用,激动在于技术的相同性,新的框架不再是我焦虑。 每一个底层细节的攻克,就越发觉得自己对计算机一无所知,这可能就是对知识的敬畏。
原文链接:https://juejin.cn/post/7293175592162836514
使用 malloc 函数申请内存原理 : " 堆内存 " 动态分配 的 系统调用 过程 ;
稍微解释一下虚拟内存(很明显,不是物理内存),它是计算机系统内存管理的一种技术。像施了妖法一样使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存,实际上呢,它通常是被分隔成多个物理内存的碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。
在虚拟地址空间那一节,我们知道,每一个进程都有一个列表vm_area_struct,指向虚拟地址空间的不同的内存块,这个变量的名字叫mmap。
为了随机访问文件的内容,使用mmap将文件映射到内存中是一个高效和优雅的方法。例如,无需打开一个文件并执行大量的seek(),read(),write()调用,只需要简单的映射文件并使用切片操作访问数据即可。
本节介绍内存映射文件,内存映射文件不是Java引入的概念,而是操作系统提供的一种功能,大部分操作系统都支持。 我们先来介绍内存映射文件的基本概念,它是什么,能解决什么问题,然后我们介绍如何在Java中使用,我们会设计和实现一个简单的、持久化的、跨程序的消息队列来演示内存映射文件的应用。 基本概念 所谓内存映射文件,就是将文件映射到内存,文件对应于内存中的一个字节数组,对文件的操作变为对这个字节数组的操作,而字节数组的操作直接映射到文件上。这种映射可以是映射文件全部区域,也可以是只映射一部分区域。 不过,这种
AXI bridge 可以转接PCIe总线提供AXI4嵌入式系统和PCIe系统。 它包括内存从AXI4映射到AXI4-Stream桥和AXI4-Stream的PCIe集成块. 从桥作为一个从设备连
" 文件映射 " 的 " 虚拟内存区域 " vm_area_struct 结构体 的 数据结构表示形式如下 ;
共享内存区是最快的IPC形式,一旦这样的内存区映射到共享它的进程的地址空间,这些进程的数据传递就不再涉及内核。
内存映射mmap是Linux内核的一个重要机制,它和虚拟内存管理以及文件IO都有直接的关系,这篇细说一下mmap的一些要点。
共享内存的方式原理就是将一份物理内存映射到不同进程各自的虚拟地址空间上,这样每个进程都可以读取同一份数据,从而实现进程通信。因为是通过内存操作实现通信,因此是一种最高效的数据交换方法。
在介绍 HugePages 之前,我们先来回顾一下 Linux 下 虚拟内存 与 物理内存 之间的关系。
MMKV的出现是为了替代SharedPreferences的轻量级存储解决方案。SharedPreferences需要被替换的原因主要是存在下述问题:
mmap()系统调用是在用户进程与内核之间共享内存区域的常用方法。我们最近有个程序,需要应用进程能够读取内核驱动获取的数据,经过简单的调研,决定采用mmap方式。实现起来不难,在驱动中注册一个字符设备,实现该设备的mmap()方法即可。但这其中有一点小曲折。
谈到到Binder相对于其他传统进程间通信方式的优点的时候,我们总会说Binder只需要做“一次拷贝”就行了,而其他传统方式需要“两次拷贝”。这确实是Binder的优点,但再进一步思考就会碰到两个问题:
使用 mmap 模块实现对文件的内存映射,让我们读写二进制文件像操作数组一样高效优雅。
1.mmap函数 所需头文件:#include<sys/mman.h> 函数原型:void* mmap(void* addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset) 参数: 第一个参数void* addr是映射区的首地址,传NULL,让内核去指定,返回值用来指定映射区的首地址。
个参数 , 分别是 unsigned long addr 和 size_t, len , 前者是 内存映射 的 起始地址 , 后者是 内存映射 的 长度 ;
使用 fopen 函数 , 打开一个文件 , 此时文件可能不存在 , 需要创建文件 ;
mmap是一种内存映射文件的方法,即将一个文件或者其它对象映射到进程的地址空间,实现了文件磁盘地址和进程虚拟地址的映射关系。实现映射关系后,进程就可以采用指针的方式读写操作这一段内存,而系统会自动回写脏页面到对应的文件磁盘上,即完成了对文件的操作而不必再调用read,write等系统调用函数。相反,内核空间对这段区域的修改也直接反映用户空间,从而可以实现不同进程间的文件共享。如下图所示:
文件映射和匿名映射都是操作系统中对于内存映射的两种类型,主要应用于进程间的通信或者大量数据的处理。
在前面一篇博客中我们介绍了一些用python3处理表格数据的方法,其中重点包含了vaex这样一个大规模数据处理的方案。这个数据处理的方案是基于内存映射(memory map)的技术,通过创建内存映射文件来避免在内存中直接加载源数据而导致的大规模内存占用问题,这使得我们可以在本地电脑内存规模并不是很大的条件下对大规模的数据进行处理。python3中提供了mmap这样一个仓库,可以直接创建内存映射文件。
调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 " 是否是 " 内存页大小 " 的 " 整数倍 " , 如果偏移是内存页大小的整数倍 , 则调用 sys_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ;
在上一篇博客 【Linux 内核 内存管理】内存管理系统调用 ④ ( 代码示例 | mmap 创建内存映射 | munmap 删除内存映射 ) 中 , 完成了 进程一 的程序 ,
https://www.cnblogs.com/poloyy/category/1806772.html
内存映射通常可以提高I/O的性能,因为使用内存映射时,不需要对每个访问都建立一个单独的系统调用,也不需要在缓冲区之间复制数据,内核和用户都能很方便的直接访问内存。
我们可以通过FileChannel.map(MapMode mode, long position, long size)将文件通过关联的文件映射到内存区域,然后就可以通过
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