Анализ, компиляция и прогон программы для создания memory mapped файла и записи его содержимого

Для закрепления материала, изложенного в предыдущем разделе, рассмотрим пример программы.

/* Программа 11-1.с для иллюстрации работы с memory mapped файлом */#include <sys/types.h>#include <unistd.h>#include <sys/mman.h>#include <dirent.h>

#include <fcntl.h>

int main(void) { int fd; /* Файловый дескриптор для файла, в котором будет храниться наша информация*/ size_t length; /* Длина отображаемой части файла */ int i; /* Ниже следует описание типа структуры, которым мы забьем файл, и двух указателей на подобный тип. Указатель ptr будет использоваться в качестве начального адреса выделенной области памяти, а указатель tmpptr – для перемещения внутри этой области. */ struct A {   double f;   double f2; } *ptr, *tmpptr;/* Открываем файл или сначала создаем его (если такого файла не было). Права доступа к файлу при создании определяем как read-write для всех категорий пользователей (0666). Из-за ошибки в Linux мы будем вынуждены ниже в системном вызове mmap() разрешить в отображении файла и чтение, и запись, хотя реально нам нужна только запись. Поэтому и при открытии файла мы вынуждены задавать O_RDWR. */ fd = open("mapped.dat", O_RDWR | O_CREAT, 0666); if(fd == -1){/* Если файл открыть не удалось, выдаем сообщение об ошибке и завершаем работу */   printf("File open failed!\n");   exit(1); }/* Вычисляем будущую длину файла (мы собираемся записать в него 100000 структур) */ length = 100000*sizeof(struct A);/* Вновь созданный файл имеет длину 0. Если мы его отобразим в память с такой длиной, то любая попытка записи в выделенную память приведет к ошибке. Увеличиваем длину файла с помощью вызова ftruncate(). */ ftruncate(fd,length);/* Отображаем файл в память. Разрешенные операции над отображением указываем как PROT_WRITE | PROT_READ по уже названным причинам. Значение флагов ставим в MAP_SHARED, так как мы хотим с охранить информацию, которую занесем в отображение, на диске. Файл отображаем с его начала (offset = 0) и до конца (length = длине файла). */ ptr = (struct A*)mmap(NULL, length, PROT_WRITE |         PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);/* Файловый дескриптор нам более не нужен, и мы его закрываем */ close(fd); if(ptr == MAP_FAILED){/* Если отобразить файл не удалось, сообщаем об ошибке и завершаем работу */   printf("Mapping failed!\n");   exit(2); }/* В цикле заполняем образ файла числами от 1 до 100000 и их квадратами. Для перемещения по области памяти используем указатель tmpptr, так как указатель ptr на начало образа файла нам понадобится для прекращения и отображения вызовом munmap(). */ tmpptr = ptr; for(i = 1; i <=100000; i++){   tmpptr->f = i;   tmpptr->f2 = tmpptr->f*tmpptr->f;   tmpptr++; }/* Прекращаем отображать файл в память, записываем содержимое отображения на диск и освобождаем память. */ munmap((void *)ptr, length); return 0;}

Листинг 5.1. Программа 5-1.с для иллюстрации работы с memory mapped файлом.

Эта программа создает файл, отображает его в адресное пространство процесса и заносит в него информацию с помощью обычных операций языка С.

Обратите внимание на необходимость увеличения размера файла перед его отображением. Созданный файл имеет нулевой размер, и если его с этим размером отобразить в память, то мы сможем записать в него или прочитать из него не более 0 байт, т.е. ничего. Для увеличения размера файла использован системный вызов ftruncate(), хотя это можно было бы сделать и любым другим способом.

При отображении файла мы вынуждены разрешить в нем и запись, и чтение, хотя реально совершаем только запись. Это сделано для того, чтобы избежать ошибки в операционной системе Linux, связанной с использованием 486-х и 586-х процессоров. Такой список разрешенных операций однозначно требует, чтобы при открытии файла системным вызовом open() файл открывался и на запись, и на чтение. Поскольку информацию мы желаем сохранить на диске, при отображении использовано значение флагов MAP_SHARED.

Откомпилируйте эту программу и запустите ее.