使用mmap實現大文件的復制,供大家參考,具體內容如下
典型的文件復制的流程是:
1、讀?。╢read)被復制的文件的內容。
2、寫入(fwrite)到新的文件中去。
使用mmap進行文件復制的流程則是:
1、為被復制的文件已經新文件分別進行mmap映射。
2、將被復制的文件映射的內存的內容復制到新文件映射的內存。
在知道了基本原理之后,讓我們看看具體的做法,本文只分析使用mmap進行大文件復制的方法
具體的做法
先了解一些使用mmap時,應當注意的細節:
單進程mmap文件復制
#include<stdio.h>#include <string.h>#include <malloc.h>#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <sys/mman.h>/* 首先規定一下該命令的參數 : * mycopy 源文件地址 目標文件地址 * * 可能需要的函數:open/read/write/close * 基本流程:打開源文件,讀取內容,寫到另一個文件,關閉文件 * 核心方法:通過mmap(最快的進程間通信方法) * 如何獲取文件的大?。?* */unsigned long get_file_byte_num(const char * filename){ FILE *fp = fopen(filename, "r"); fseek(fp, 0, SEEK_END); return ftell(fp);}int main(int argc, char ** argv){ // 首先解析輸入的參數得到源文件和目標文件 if (argc < 3) { perror("參數輸入不足"); } int slen = strlen(argv[1]); // 這個是源文件的名的長度 int tlen = strlen(argv[2]); // 這個是目標文件名的長度 char *sname = (char *)malloc(sizeof(char)*(slen + 1)); char *tname = (char*)malloc(sizeof(char)*(tlen + 1)); strcpy(sname, argv[1]); strcpy(tname, argv[2]); // 打開目標文件 // 計算源文件的大小(字節數) unsigned long byte_num = get_file_byte_num(sname); printf("文件的長度為%ld字節/n", byte_num); //--------建立 mmap 映射區 -------------- // 獲取被復制文件的文件描述符 int fd = open(sname, O_RDWR|O_CREAT, 0644); int tfd = open(tname, O_RDWR|O_CREAT, 0644); ftruncate(tfd, byte_num); char *mem =(char*) mmap(NULL, byte_num, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0); if (mem == MAP_FAILED) perror("mmap err"); char *tmem =(char*) mmap(NULL, byte_num, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_SHARED, tfd, 0); if (tmem == MAP_FAILED) perror("mmap err"); close(fd); // 內存映射區建立之后,就可以關閉文件描述符 close(tfd); memcpy(tmem, mem, byte_num); // 回收子進程,等待拷貝結束 munmap(mem, byte_num); munmap(tmem, byte_num); free(sname); free(tname);
多進程mmap復制文件
所謂的多進程mmap復制文件,只是做了將復制的任務分給多個進程去完成,核心思想不變。
#include<stdio.h>#include <string.h>#include <malloc.h>#include <unistd.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <sys/mman.h>#include <signal.h>#include <sys/wait.h>/* 首先規定一下該命令的參數 :* mycopy 源文件地址 目標文件地址** 可能需要的函數:open/read/write/close* 基本流程:打開源文件,讀取內容,寫到另一個文件,關閉文件* 核心方法:通過mmap(最快的進程間通信方法) * 如何獲取文件的大?。?*/// 獲取文件的字節數unsigned long get_file_byte_num(const char * filename){ FILE *fp = fopen(filename, "r"); fseek(fp, 0, SEEK_END); return ftell(fp);}// sigchld信號處理函數void sigchld_handle(int a){ pid_t pid; while ((pid = waitpid(0,NULL, WNOHANG)) > 0) { printf("回收到一個子進程%d/n", pid); }}int main(int argc, char ** argv){ // 首先解析輸入的參數得到源文件和目標文件 if (argc < 3) { perror("參數輸入不足"); } int slen = strlen(argv[1]); // 這個是源文件的名的長度 int tlen = strlen(argv[2]); // 這個是目標文件名的長度 char *sname = (char *)malloc(sizeof(char)*(slen + 1)); char *tname = (char*)malloc(sizeof(char)*(tlen + 1)); strcpy(sname, argv[1]); strcpy(tname, argv[2]); // 打開目標文件 FILE * tfp = fopen(tname, "w"); // 不存在則創建 // 計算源文件的大小(字節數) unsigned long byte_num = get_file_byte_num(sname); printf("文件的長度為%ld字節/n", byte_num); //--------建立 mmap 映射區 -------------- // 獲取被復制文件的文件描述符 int fd = open(sname, O_RDWR|O_CREAT, 0644); int tfd = open(tname, O_RDWR|O_CREAT, 0644); ftruncate(tfd, byte_num); // 將tfd指向的文件的大小改變為byte_num char *mem =(char*) mmap(NULL, byte_num, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0); char * mem_tmp = mem; // 備份共享內存入口地址 if (mem == MAP_FAILED) perror("MAP_FAILED"); char *tmem = (char*)mmap(NULL, byte_num, PROT_WRITE, MAP_SHARED,tfd, 0); char * tmem_tmp = tmem; if (tmem == MAP_FAILED) perror("mmap err"); close(fd); // 內存映射區建立之后,就可以關閉文件描述符 close(tfd); // 父子進程之間就可以通過這個mem指針進行通信了 // 規定進程數量為5mZ const int num_proc = 5; // 根據進程數量,計算每個進程需要拷貝的字節數, // 最后一個進程拷貝剩余的字節數。 const int num_proc = 5; const unsigned long each_proc_byte = byte_num/num_proc; // 由于可能無法整除,因此最后一個進程,需要多復制一些 const unsigned long last_proc_byte = byte_num - each_proc_byte*(num_proc - 1); // 屏蔽sigchld信號的系統默認處理方式 sigset_t set; sigemptyset(&set); // 初始化一下set sigaddset(&set, SIGCHLD); sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL); // 屏蔽 // 循環創建子進程int i; pid_t pid;for(i = 0; i < num_proc - 1; ++i){ if ((pid = fork())==-1) perror("fork error"); if (pid == 0) break;} // -------具體的拷貝過程--------- if (i == num_proc - 1) // 父進程 { // 設置信號捕捉和解除屏蔽 struct sigaction act; act.sa_handler = sigchld_handle; sigemptyset(&act.sa_mask); // 處理期間不屏蔽其他信號 sigaction(SIGCHLD, &act, NULL); // 啟動信號捕獲 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL); // 解除SIGCHLD的屏蔽 memcpy(tmem_tmp + each_proc_byte*i, mem_tmp + each_proc_byte*i, last_proc_byte); }else { memcpy(tmem + each_proc_byte*i, mem_tmp + each_proc_byte*i, each_proc_byte); } // // 回收子進程,等待拷貝結束 // munmap(mem, byte_num); munmap(tmem, byte_num); free(sname); free(tname); return 0;}
幾個問題
1、主進程什么時候進行munmap才不會影響其他進程使用mmap進行復制。
父子進程之間的用戶空間遵循“讀時共享、寫時復制”的原則,mmap肯定是采用的用戶空間的內存,因此我認為最好的處理方法,就是每個進程都進行munmap。
2、sleep()函數的注意點:
sleep在manpage上的原文解釋為:sleep() makes the calling process sleep until seconds seconds have elapsed or a signal arrives which is not ignored.
也就是說,結束sleep的情況又兩種:1.休眠時間到。2.調用sleep的進程收到一個信號,且該信號未被屏蔽,在該信號處理完成后,理解結束sleep。
3、子進程可能會比主進程結束的慢,而且不能讓主進程阻塞等待子進程(通過信號捕捉來回收子進程),這種情況下,該如何回收子進程?
首先,主進程準備好信號捕獲回收子進程的代碼。其次,能不能回收就隨緣,如果主進程先退出了就把子進程交給init進程回收。所以,不需要擔心能不能回收的問題。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持武林網。
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