Apakah kaedah untuk melihat pemetaan fail Linux?

1. Definisi pemetaan fail

Pemetaan fail ialah mekanisme yang memetakan fail pada cakera ke dalam ruang ingatan maya sesuatu proses.

Dengan cara ini, proses boleh membaca dan menulis fail terus melalui alamat memori tanpa perlu melalui panggilan sistem biasa seperti baca dan tulis.

Dalam pemetaan fail, kami menggunakan mekanisme Linux untuk menyambungkan fail dan memori maya proses, supaya proses itu boleh terus membaca dan menulis data fail dalam memori tanpa mengakses cakera secara langsung. Mekanisme ini menyediakan kaedah capaian fail yang lebih cekap dan juga memudahkan proses pengendalian fail.

Pemetaan fail selalunya dipanggil pemetaan memori, kedua-duanya biasanya sama, pemetaan memori meliputi operasi pemetaan fail ke dalam ingatan dan pemetaan memori tanpa nama ke dalam ruang alamat proses.

Pemetaan fail ialah kes khas pemetaan ingatan.

2. Bagaimana untuk melihat pemetaan fail [dua kaedah]

Kaedah 1: Gunakan alat pmap

Lihat maklumat pemetaan fail proses yang sepadan

$ pmap -X 12345#查看指定PID的文件映射信息
12345: ./example
0000555555554000100K r-x-- example
00005555556730004K r---- example
00005555556740004K rw--- example
00007ffff7de0000 1360K r-x-- libc-2.31.so
...
mapped: 1448Kwriteable/private: 8Kshared: 0K

• Setiap baris mewakili kawasan yang dipetakan memori.
• Julat alamat, kebenaran, jenis pemetaan, laluan fail dan maklumat lain.
• "dipetakan" mewakili jumlah saiz peta, "boleh tulis/peribadi" mewakili saiz boleh tulis dan peribadi, dan "kongsi" mewakili saiz dikongsi.

Kaedah 2: Gunakan kucing untuk melihat fail pemetaan fail

Gunakan arahan cat /proc/PID/maps untuk melihat pemetaan memori proses.

Setiap baris mewakili kawasan yang dipetakan memori, formatnya adalah seperti berikut:

address perms offsetdev inodepathname
00400000-0040b000 r-xp 00000000 08:01 1167685/usr/bin/cat
0060a000-0060b000 r--p 0000a000 08:01 1167685/usr/bin/cat
0060b000-0060c000 rw-p 0000b000 08:01 1167685/usr/bin/cat

• alamat: Julat alamat memori maya yang dipetakan.
• perms: Kebenaran, termasuk baca (r), tulis (w), laksana (x), dsb.
• offset: Offset kawasan yang dipetakan dalam fail.
• dev: Nombor peranti.
• inod: Nombor nod fail dalam sistem fail.
• nama laluan: laluan fail dipetakan atau pemetaan tanpa nama.

3. Cara menggunakan pemetaan fail di bawah Linux

Kini kami menunjukkan melalui contoh cara menggunakan pemetaan fail untuk memetakan fail ke dalam memori, kemudian dengan mengubah suai kandungan dalam ingatan, dan akhirnya dengan menyahpetakan memori.

fail contoh.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main() {
const char *file_path = "example.txt";
const size_t file_size = 4096;

int fd = open(file_path, O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
if (fd == -1) {
perror("open");
exit(EXIT_FAILURE);
}

if (ftruncate(fd, file_size) == -1) {
perror("ftruncate");
close(fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}

// Create a memory-mapped region
void *addr = mmap(NULL, file_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if (addr == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
close(fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}

// Now 'addr' points to the beginning of the file in memory
// 现在addr表示文件在进程的内存空间代表区域的起始位置
// Write a message to the memory-mapped file
// 向映射文件写入一句消息。
const char *message = "Hello, Memory Mapping!n";
strncpy(addr, message, strlen(message));

printf("Press Enter to exit...n");
getchar();// Wait for user to press Enter

// Unmap the memory region解除文件和内存区域的映射关系
if (munmap(addr, file_size) == -1) {
perror("munmap");
close(fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}

// Close the file descriptor
close(fd);

return 0;
}

Kompil dan laksana:

$ ls
example.c
$ gcc example.c -o example
$ ./example
Press Enter to exit...

Lihat maklumat pemetaan fail sesuatu proses:

$ ps aux|grep example
codersong 15245420.00.0 27761152 pts/0S+ 19:23 0:00 ./example
codersong 15245470.00.0121882432 pts/2S+ 19:23 0:00 grep --color=auto example
$ pmap -X 1524542
1524542: ./example
地址 Perm 偏移量 设备 Inode SizeRss Pss Pss_Dirty Referenced Anonymous LazyFree ShmemPmdMapped FilePmdMapped Shared_Hugetlb Private_Hugetlb Swap SwapPss Locked THPeligible Mapping
557b482c3000 r--p0000000008:03 712405144 4 04 000 00 00 00 0 example
557b482c4000 r-xp0000100008:03 712405144 4 04 000 00 00 00 0 example
557b482c5000 r--p0000200008:03 712405144 4 04 000 00 00 00 0 example
557b482c6000 r--p0000200008:03 712405144 4 44 400 00 00 00 0 example
557b482c7000 rw-p0000300008:03 712405144 4 44 400 00 00 00 0 example
557b48e9e000 rw-p0000000000:00 01324 4 44 400 00 00 00 0 [heap]
7f8fe5600000 r--p0000000008:03264612160160 7 0160 000 00 00 00 0 libc.so.6
7f8fe5628000 r-xp0002800008:03264612 162078824 0788 000 00 00 00 0 libc.so.6
7f8fe57bd000 r--p001bd00008:03264612352 64 1 0 64 000 00 00 00 0 libc.so.6
7f8fe5815000 r--p0021400008:03264612 16 161616 161600 00 00 00 0 libc.so.6
7f8fe5819000 rw-p0021800008:0326461288 8 88 800 00 00 00 0 libc.so.6
7f8fe581b000 rw-p0000000000:00 0 52 202020 202000 00 00 00 0
7f8fe58f6000 rw-p0000000000:00 0 128 8 88 800 00 00 00 0
7f8fe5908000 rw-p0000000000:00 084 4 44 400 00 00 00 0
7f8fe590a000 r--p0000000008:0326460088 0 08 000 00 00 00 0 ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe590c000 r-xp0000200008:03264600168168 7 0168 000 00 00 00 0 ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe5936000 r--p0002c00008:03264600 44 40 1 0 40 000 00 00 00 0 ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe5941000 rw-s0000000008:03 712405244 4 04 000 00 00 00 0 example.txt
7f8fe5942000 r--p0003700008:0326460088 8 88 800 00 00 00 0 ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe5944000 rw-p0003900008:0326460088 8 88 800 00 00 00 0 ld-linux-x86-64.so.2
7ffef93f2000 rw-p0000000000:00 0132 121212 121200 00 00 00 0 [stack]
7ffef9485000 r--p0000000000:00 0 160 0 00 000 00 00 00 0 [vvar]
7ffef9489000 r-xp0000000000:00 084 0 04 000 00 00 00 0 [vdso]
ffffffffff600000 --xp0000000000:00 040 0 00 000 00 00 00 0 [vsyscall]
 ==== ==== === ========= ========== ========= ======== ============== ============= ============== =============== ==== ======= ====== ===========
 2780 1344 15296 13449600 00 00 00 0 KB
$
$
$ cat /proc/1524542/maps
557b482c3000-557b482c4000 r--p 00000000 08:03 7124051/home/codersong/zhengshihong/example
557b482c4000-557b482c5000 r-xp 00001000 08:03 7124051/home/codersong/zhengshihong/example
557b482c5000-557b482c6000 r--p 00002000 08:03 7124051/home/codersong/zhengshihong/example
557b482c6000-557b482c7000 r--p 00002000 08:03 7124051/home/codersong/zhengshihong/example
557b482c7000-557b482c8000 rw-p 00003000 08:03 7124051/home/codersong/zhengshihong/example
557b48e9e000-557b48ebf000 rw-p 00000000 00:00 0[heap]
7f8fe5600000-7f8fe5628000 r--p 00000000 08:03 264612 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f8fe5628000-7f8fe57bd000 r-xp 00028000 08:03 264612 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f8fe57bd000-7f8fe5815000 r--p 001bd000 08:03 264612 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f8fe5815000-7f8fe5819000 r--p 00214000 08:03 264612 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f8fe5819000-7f8fe581b000 rw-p 00218000 08:03 264612 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f8fe581b000-7f8fe5828000 rw-p 00000000 00:00 0
7f8fe58f6000-7f8fe58f9000 rw-p 00000000 00:00 0
7f8fe5908000-7f8fe590a000 rw-p 00000000 00:00 0
7f8fe590a000-7f8fe590c000 r--p 00000000 08:03 264600 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe590c000-7f8fe5936000 r-xp 00002000 08:03 264600 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe5936000-7f8fe5941000 r--p 0002c000 08:03 264600 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe5941000-7f8fe5942000 rw-s 00000000 08:03 7124052/home/byzoro/zhengshihong/example.txt
7f8fe5942000-7f8fe5944000 r--p 00037000 08:03 264600 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f8fe5944000-7f8fe5946000 rw-p 00039000 08:03 264600 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7ffef93f2000-7ffef9413000 rw-p 00000000 00:00 0[stack]
7ffef9485000-7ffef9489000 r--p 00000000 00:00 0[vvar]
7ffef9489000-7ffef948b000 r-xp 00000000 00:00 0[vdso]
ffffffffff600000-ffffffffff601000 --xp 00000000 00:00 0[vsyscall]

Sekarang tekan ctrl+C untuk keluar dari program contoh dan lihat kandungan fail example.txt:

$ cat example.txt
Hello, Memory Mapping!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah kaedah untuk melihat pemetaan fail Linux?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!