File Mapping析疑

核心提示：最初接触File Mapping是为了能够方便地处理一个几百兆的大文件，当时查了些资料大概了解了一下就匆匆动手了，File Mapping析疑，因为知其然而不知其所以然，在使用过程中遇到了不少问题，在C/C++库文件简介中我们谈到了共享库，动态共享库是在程序被载入时或者运行过程中载入到进程内存空间中的，今天在这里就是想

最初接触File Mapping是为了能够方便地处理一个几百兆的大文件，当时查了些资料大概了解了一下就匆匆动手了，因为知其然而不知其所以然，在使用过程中遇到了不少问题，今天在这里就是想把这些历史遗留问题解决掉。

问题一、Mapping有“映射”之意，那么在该语境中形成映射关系的双方是谁，也就是从哪里映射到哪里呢？

要回答这个问题，我们必须要对虚拟内存有所了解。现在操作系统中，大多都使用虚拟内存技术来对内存进行管理。通过虚拟内存，操作系统给予了每个进程一个统一的地址空间。在32位操作系统中，该地址空间的大小达到 2^32个，也就是4G了。从一个进程的角度看来，这4G的地址空间是自己独享的，也就是说，如果操作系统允许的话，我可以访问这4G地址空间中的任何一个。当然，操作系统是不可能让一个进程随心所欲地使用这些地址的。下面，我们来看看这些地址具体是怎样分配的：

上面这个图大家应该都很熟悉，它是Linux中进程的内存映象。我们可以看到，在4G的地址空间中，我们先从下往上看，0～0x08047ffff（大概128M左右）是系统保留的，不能使用。read-only segment和read/write segment用以存放系统加载器从可执行文件中载入的代码段以及数据段等内容。运行时堆大家应该都比较清楚，是动态分配内存的地方，我们通过malloc和free等函数动态在堆中分配和释放内存，堆的大小是往上增长的，最大可达到0x3FFFFFFF处。好，到这里我们在从上往下看，0xc0000000以上是核心虚拟内存，专门为操作系统核心的数据结构以及代码预留的，一般用户进程无权使用。然后就到了栈区了，这里是系统保存跟函数操作有关的数据，如局部变量，函数参数等内容。与堆不一样，栈是从上往下增长的，其栈顶通过寄存器esp指出。那么被堆和栈夹着的区域是干什么的呢？原来，那是用来放动态共享库的。在C/C++库文件简介中我们谈到了共享库，动态共享库是在程序被载入时或者运行过程中载入到进程内存空间中的，它存放的地方就是我们称作内存映射区的这个地方。