mmapkäyttö

Mmapkäyttö tarkoittaa muistimappauksen avulla kartoitettua pääsyä tiedostoihin tai laitteisiin prosessin osoiteavaruuteen. Tämän kartoituksen avulla tiedoston sisältö voidaan käsitellä kuin muistissa sijaitsevaa aluetta, jolloin I/O-kutsujen tarve vähenee ja tiedostoon pääsee suoraan muistun kautta.

Toteutuksessa käytetään usein POSIX-määrityksiä: mmap-järjestelmäkutsu luo kartoituksen, joka määrittää kartoitettavan alueen osoitteen, pituuden, suojauspyynnöt (esimerkiksi PROT_READ, PROT_WRITE, PROT_EXEC) sekä kartoitustyypin (MAP_SHARED, MAP_PRIVATE) ja mahdollisen offsetin tiedostossa. Kartoitustapaa voidaan käyttää sekä tiedostopohjaisesti että anonyymisti. MAP_SHARED kirjoittaa mahdolliset muutokset takaisin tiedostoon, kun taas MAP_PRIVATE luo kopioitumisen muistiin eikä kirjoituksia välitetä takaisin tiedostoon. Anonyymi kartoitus MAP_ANONYMOUS mahdollistaa muistialueen varauksen ilman tiedostoyhteyttä, usein käyttötarkoituksena halussa hallita omaa muistia tai luoda yhteisiä muistitiloja.

Edut ja käyttökohteet: mmap voi vähentää kopiointia ja moninkertaista I/O-kutsujen määrää, mahdollistaa tehokkaan satunnaisluennan suureen dataan sekä helpottaa suurten tiedostojen käsittelyä. Sitä käytetään esimerkiksi suurten tiedostojen käsittelyssä, sovelluksissa, jotka hyödyntävät muistista löytyvää tietoa, sekä IPC-tarkoituksiin (jaon kautta jaettavaa muistia).

Rajoitukset ja huomioitavaa: virhe- ja suoritusvarmuus riippuu toiminalustasta, ja sivutuksen kustannus näkyy pääasiassa sivunvaihdoina. Kartoituksen alku- ja loppukohtien on tyypillisesti oltava sivun kokoisia, ja offsetin on noudatettava sivukokoa. Munmap-kutsulla kartoitus puretaan, ja tarvittaessa mprotectilla voidaan muuttaa lukitus- tai kirjoitusoikeuksia. Msync voi synkronoida muutokset tiedostoon.

Yleisimmät alusta-eroavaisuudet: POSIX-järjestelmät (Linux, BSD, macOS) tarjoavat mmap/munmap/mprotect/msync, kun taas Windowsin vastineet kuten MapViewOfFile toimivat hieman erilaisin käsittein.