Вызов
fcntl
также позволяет реализовать блокировку файла. См. более подробную информацию в разделе 2 интерактивного справочного руководства или
главу 7, в которой мы обсуждаем блокировку файлов.
mmap
Система UNIX предоставляет полезное средство, позволяющее программам совместно использовать память, и, к счастью, оно включено в версию 2.0 и более поздние версии ядра Linux. Функция
mmap
(для отображения памяти) задает сегмент памяти, который может читаться двумя или несколькими программами и в который они могут записывать данные. Изменения, сделанные одной программой, видны всем остальным.
Вы можете применить то же самое средство для работы с файлами, заставив все содержимое файла на диске выглядеть как массив в памяти. Если файл состоит из записей, которые могут быть описаны структурами на языке С, вы сможете обновлять файл с помощью методов доступа к массиву структур.
Это становится возможным благодаря применению сегментов виртуальной памяти с набором особых прав доступа. Чтение из сегмента и запись в него заставляет операционную систему читать соответствующую часть файла на диске и писать данные в нее.
Функция mmap создает указатель на область памяти, ассоциированную с содержимым файла, доступ к которому осуществляется через открытый дескриптор файла.
<b>#include <sys/mman.h></b>
<b>void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fildes, off_t off);</b>
Изменить начальную позицию порции данных файла, к которым выполняется обращение через совместно используемый сегмент, можно, передавая параметр
off
. Открытый дескриптор файла задается в параметре
fildes
. Объем данных, к которым возможен доступ (т. е. размер сегмента памяти), указывается в параметре
len
.
Параметр
addr
можно использовать для запроса конкретного адреса памяти. Если он равен нулю, результирующий указатель формируется автоматически. Последний вариант рекомендуется, потому что в противном случае трудно добиться переносимости; диапазоны доступных адресов в разных системах отличаются.
Параметр
prot
используется для установки прав доступа к сегменту памяти. Он представляет собой результат поразрядной операции or, примененной к следующим константам:
□
PROT_READ
— сегмент может читаться;
□
PROT_WRITE
— в сегмент можно писать;
□
PROT_EXEC
— сегмент может выполняться;
□
PROT_NONE
— к сегменту нет доступа.
Параметр
flags
контролирует, как изменения, сделанные программой в сегменте, отражаются в других местах; его возможные значения приведены в табл. 3.7.
Таблица 3.7
| Константа | Описание |
MAP_PRIVATE
| Сегмент частный, изменения локальные |
MAP_SHARED
| Изменения сегмента переносятся в файл |
MAP_FIXED
| Сегмент должен располагаться по заданному адресу addr
|
Функция
msync
вызывает запись изменений в части или во всем сегменте памяти обратно а отображенный файл (или считывание из файла).
<b>#include <sys/mman.h></b>
<b>int msync(void *addr, size_t len, int flags);</b>
Корректируемая часть сегмента задается передачей начального адреса
addr
и размера
len
. Параметр
flags
управляет способом выполнения корректировки с помощью вариантов, приведенных в табл. 3.8.
Таблица 3.8
| Константа | Описание |
MS_ASYNC
| Выполнять запись асинхронно |
MS_SYNC
| Выполнять запись синхронно |
MS_INVALIDATE
| Обновить другие отражения этого файла так, чтобы они содержали изменения, внесенные этим вызовом |
Функция
munmap
освобождает сегмент памяти.
<b>#include <sys/mman.h></b>
<b>int munmap(void *addr, size_t len);</b>
В программе mmap.с из упражнения 3.5 показан файл из структур, которые будут корректироваться с помощью функции
mmap
и обращений в стиле массива. Ядро Linux версий, меньших 2.0, не полностью поддерживает применение функции
mmap
. Программа работает корректно в системе Sun Solaris и других системах.
Упражнение 3.5. Применение функции
mmap
1. Начните с определения структуры
RECORD
и создайте
NRECORDS
вариантов, в каждый из которых записывается собственный номер. Они будут добавлены в конец файла records.dat.
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
int integer;
char string[24];
} RECORD;
#define NRECORDS (100)
int main() {
RECORD record, *mapped;
int i, f;
FILE *fp;
fp = fopen("records.dat", "w+");
for (i=0; i<NRECORDS; i++) {
record.integer = i;
sprintf(record.string, "RECORD-%d", i);
fwrite(&record, sizeof(record), 1, fp);
}
fclose(fp);
2. Далее измените целое значение записи с 43 на 143 и запишите его в строку 43-й записи.
