Linux进程通信之mmap _mmap

linux进程通信实现机制有很多，也有各自优缺点和适用场景，关于它们之间的对比，等各种通信机制一一介绍后，再来一个汇总，俗话说“没有对比就没有伤害”，通过“伤害”让大家彻底了解正确使用姿势。
背景：原由一：对内存的管理。大家熟悉的Glibc库提供的有：malloc、realloc、calloc（三者各自区别是什么，后续专题解说）；
可能熟悉的有：google的Tcmalloc、FaceBook的Jemalloc，以及优化升级版的Ptmalloc；
brk、sbrk（用户和内核均可用来“申请内存”，这块后续专题介绍）；

mmap，今天的主咖，一起看下她的前世今生，来龙去脉。

Slab缓存机制、Buddy伙伴算法（这块后续专题介绍）；
内核申请内存：kmalloc（内核空间，物理连续）、vmalloc（内核空间，物理不连续，虚拟连续。思考malloc单次调用申请的内存在物理上连续不）；
内核管理页表：pgd_offset(mm, addr)得到一级页表入口、pmd_offset(pgd, addr)得到二级页表入口
、通过pte_offset_map(pmd, addr)得到目标页表项；
get_zeroed_page(unsigned int flags);指向一个清零的新page、 __get_free_page(unsigned int flags);指向新页但不清零，实际上是用了order为0的下一个函数、__get_free_pages(unsigned int flags, unsigned int order);获取多个pages数量是2^order，不清零；
virt_to_phys()实现内核虚拟向物理地址的转化（感兴趣可以自行查看）。
原由二：进程高效通信和文件读写【Linux进程通信之mmap】无名知道对于像有名/无名管道和消息队列等通信方式，需要在内核和用户空间进行两次运行级别切换（系统调用导致保护和恢复进程上下文环境）＋四次数据拷贝，而共享内存则只拷贝两次数据: 一次从输入文件到共享内存区，另一次从共享内存区到输出文件。实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，不用再重新建立共享内存区域，而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样，数据内容一直保存在共享内存中，并没有写回文件（内核通过一定策略刷盘，后续专题介绍）。共享内存中的数据往往是在解除映射时才写回文件的。因此，采用共享内存的通信方式效率是非常高的。