如何理解内存映射文件？

[kaiser1992]

有以下几个问题：
1、什么是内存映射文件？
2、使用内存映射文件的好处是什么？

[cc930415]

[http://zh.lmgtfy.com/?q=%E5%86%85%E5%AD%98%E6%98%A0%E5%B0%84%E6%96%87%E4%BB%B6/]( http://zh.lmgtfy.com/?q=%E5%86%85%E5%AD%98%E6%98%A0%E5%B0%84%E6%96%87%E4%BB%B6/)

[xenme]

直接读写就是需要经过中转。内存映射文件就是跳过了内核，不需要再次复制

[misaka20038numbe]

就像你家的院子，只要知道地址，谁都可以来。

[kaiser1992]

@xenme windows 中直接读写 IO 也需要复制？

[kaiser1992]

@misaka20038numbe 这是进程之间实现通信的一种方式

[firemiles]

@kaiser1992 内核态数据传到用户态都需要复制吧，除非映射

[kaiser1992]

@firemiles windows 中也需要？

[stephen9357]

不需要，只要把同样物理地址再映射一份到用户态地址空间就可以了。参考 DO_DIRECT_IO 和 MDL。

[kaiser1992]

@stephen9357 windows 中的普通 IO 有从内核空间到用户空间复制数据这个过程吗？

[xenme]

@kaiser1992 一般 io 都是有的

[ryd994]

mmap 的基础是 virtual memory （不是 windows 的虚拟内存）
当访问的虚拟地址不在内存里的时候，会 page fault 给内核，内核如果发现这是个 mmap，就会从硬盘读取数据到某段内存，然后把相应的内存页映射到这个虚拟地址

至于 io 过程中的复制，主要是说 read 和 write 这两个
我们看 POSIX read: ssize_t read(int fildes, void *buf, size_t nbyte);
这里 buffer 就是用户空间内存
而 io 读取是先读到内核空间的缓存里，再从缓存复制到 buf，这就是一次内存拷贝
写也是同理

@xenme 跳过内核？喵喵喵？内核还负责翻译虚拟地址呢，你这么厉害能跳过内核了？只有 DOS 才能这么玩

[stephen9357]

@kaiser1992 你说的普通 IO 是指什么？
使用 Buffered IO 还是 Direct IO，甚至两者都不用都可以，取决于处理该 IO 的设备，可以下载 osr 的 devicetree 查看具体某个设备对象的 flags。
可以参考 ReactOS 的 IO 管理器代码 https://github.com/reactos/reactos/blob/31b47ad45e6384dd538ebfee33c4829945cf2eee/reactos/ntoskrnl/io/iomgr/iofunc.c#L2695

[kaiser1992]

@stephen9357 谢谢，directIO 的原理是不需要通过内核空间？

[kaiser1992]

@stephen9357 也就是说 DirectIO 是内存映射的一种实现？

[stephen9357]

@kaiser1992 DO_DIRECT_IO 也需要内核地址空间。如果使用 DO_BUFFERED_IO，内核会新分配一个 buffer，对内容进行读写操作，最终将该 buffer 拷贝到用户态，而 DO_DIRECT_IO 则不需要拷贝，只是把应用层传递的 buffer 在内核重新映射一次，这样两块地址空间都对应同一块物理内存，就不需要拷贝了，改了这里就是改了那里。

[kaiser1992]

@stephen9357 谢谢