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使用mmap实现文件的拷贝[转]

使用mmap实现文件的拷贝[转]

作者: 明翼 | 来源:发表于2017-12-07 20:04 被阅读70次

    转自:http://yaronspace.cn/blog/archives/1310

    今天看csapp看到了虚拟存储器的映射以及mmap函数的用法,作为练习,使用mmap来实现文件的拷贝操作,同时今天看csapp看到了虚拟存储器的映射以及mmap函数的用法,作为练习,使用mmap来实现文件的拷贝操作,同时与传统的文件拷贝操作进行了性能比较。

    mmap与munmap函数介绍:

    #include <unistd.h>
    #include <sys/mman.h>
    void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flag, int fd, off_t offset);
    //返回:若成功时则返回映射区域的指针,若出错则为MAP_FAILED(-1)
    

    start: 最好从start开始的一个区域,这个是hint,具体映射结果还是要看返回结果
    length: 映射区域的大小
    prot: 映射区域的访问权限位 PROT_EXEC PROT_READ PROT_WRITE PROT_NONE
    flags: 映射对象的类型 MAP_ANON MAP_PRIVATE MAP_SHARED

    munmap函数删除映射区域

    #include <unistd.h>
    #include <sys/mman.h>
    int munmap(void *start, size_t length);
    

    实验

    分别使用了mmap函数和普通的read write实现了文件的复制拷贝,下面是通过复制50M的文件性能分析:

    [yangguang@sim124 ~]$ time ./workspace/mmapcopy linux-20101214.tar.gz ./output
    real 0m0.100s
    user 0m0.034s
    sys 0m0.065s

    [yangguang@sim124 ~]$ time ./workspace/copy linux-20101214.tar.gz ./output
    real 0m5.016s
    user 0m0.000s
    sys 0m0.124s

    可以看到使用mmap的性能明显高于使用Read write的方式,这里主要原因是使用mmap减少了用户态和内核态间数据
    的拷贝

    源码分析

    /*
     * Author: liyangguang <liyangguang@software.ict.ac.cn>
     * http://www.yaronspace.cn/blog
     *
     * File: mmapcopy.c
     * Create Date: 2011-07-04 21:02:48
     *
     */
    #include <stdio.h>
    #include <sys/mman.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <unistd.h>
    #include <string.h>
    #include <errno.h>
     
    void
    mmapcopy(int src_fd, size_t src_len, int dst_fd)
    {
        void *src_ptr, *dst_ptr;
        src_ptr = mmap(NULL, src_len, PROT_READ, MAP_PRIVATE, src_fd, 0);
        dst_ptr = mmap(NULL, src_len, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED, dst_fd, 0);
        if (dst_ptr == MAP_FAILED) {
     
            printf("mmap error:%s\n", strerror(errno));
            return;
        }
        memcpy(dst_ptr, src_ptr, src_len);
     
        munmap(src_ptr, src_len);
        munmap(dst_ptr, src_len);
    }
     
     
    int 
    main(int argc, char* argv[])
    {
        if (argc != 3) {
            printf("Usage: %s <src_file> <dst_file>\n", argv[0]);
            return -1;
        }
        int src_fd = open(argv[1], O_RDONLY);
        int dst_fd = open(argv[2], O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC);;
        struct stat stat;
        fstat(src_fd, &stat);
        truncate(argv[2], stat.st_size);
        mmapcopy(src_fd, stat.st_size, dst_fd);
        close(src_fd);
        close(dst_fd);
        return 0;
    }
    
    /*
     * Author: liyangguang <liyangguang@software.ict.ac.cn>
     * http://www.yaronspace.cn/blog
     *
     * File: copy.c
     * Create Date: 2011-07-04 21:38:00
     *
     */
    #include <stdio.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <string.h>
    #include <errno.h>
    #include <unistd.h>
     
    void
    copy(int src_fd, int dst_fd)
    {
        char buffer[1024*1024];
        char *ptr = buffer;
        size_t nread, nwrite, nremain;
        while ((nread = read(src_fd, ptr, 1024*1024)) > 0) {
            nremain = nread;
            while (nremain > 0){
                nwrite = write(dst_fd, ptr, nremain);
                nremain -= nwrite; 
                ptr   = ptr + nwrite; 
            } 
            ptr = buffer;
        }
     
    }
     
     
    int 
    main(int argc, char* argv[])
    {
        if (argc != 3) {
            printf("Usage: %s <src_file> <dst_file>\n", argv[0]);
            return -1;
        }
        int src_fd = open(argv[1], O_RDONLY);
        int dst_fd = open(argv[2], O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, S_IRWXU);;
        copy(src_fd, dst_fd);
        close(src_fd);
        close(dst_fd);
        return 0;
    }
     
     
     
     
    /* vim: set ts=4 sw=4: */
    

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