Question

我在矢量中读到：

int readBytes(string filename, vector<uint32_t> &v)
{
    // fstat file, get filesize, etc.

    uint32_t *filebuf = (uint32_t*)mmap(0,filesize,PROT_READ,
                                        MAP_FILE|MAP_PRIVATE,
                                        fhand,0);
    v = std::vector<uint32_t>(filebuf,filebuf+numrecords);
    munmap(filebuf, filesize);
}

在main（）中我有两个连续的调用（纯粹作为测试）：

vector<uint32_t> v(10000);    
readBytes(filename, v);
readBytes(filename, v);
// ...

第二次通话几乎总能提供更快的时钟时间：

Profile time [1st call]: 0.000214141 sec
Profile time [2nd call]: 0.000094109 sec

查看系统调用表明内存块是不同的：

mmap(NULL, 40000, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 3, 0) = 0x7fe843ac8000
mmap(NULL, 40000, PROT_READ, MAP_PRIVATE, 4, 0) = 0x7fe843ac7000

为什么第二次通话更快？巧合？什么，如果有的话，缓存？

Answer 1

假设你在谈论某些事情* NIX-ish，可能有一个页面缓存，其工作正是缓存这种数据以获得这种加速。除非在从缓存中逐出这些页面的调用之间出现其他内容，否则它们仍将存在。

因此，第一个电话可能需要：

分配页面
将页面映射到您的进程地址空间
将这些页面中的数据复制到您的向量中（可能会导致数据从磁盘中出错）

第二次调用可能会发现页面仍在缓存中，只需要：

将页面映射到您的进程地址空间
将这些页面中的数据复制到您的向量中（这次它们已经预先出现故障，所以这是一个简单的内存操作）

事实上，我已经跳过了一个步骤：评论中的open / fstat步骤可能通过inode缓存也加速。

Answer 2

请记住，您的程序会看到虚拟内存。有一个映射表（“页表”），它将程序看到的虚拟地址映射到真实的物理内存。操作系统将确保两个mmap（）调用将程序看到的两个不同的虚拟地址映射到同一个物理内存。因此，只需从磁盘加载一次数据。

更多信息：

首先是mmap（）：操作系统只记录映射
当您实际尝试读取数据时：发生“页面错误”，因为数据不在内存中。操作系统捕获，将数据从磁盘读取到其磁盘缓存，并更新页表，以便程序可以直接从该磁盘缓存读取，然后自动恢复程序。
第一个munmap（）：操作系统禁用映射，并更新页面表，因此您无法再读取该文件。请注意，该文件仍在操作系统的磁盘缓存中。
第二个mmap（）：操作系统只记录映射
当您实际尝试读取数据时：发生“页面错误”，因为数据未映射。操作系统发现，通知数据已经在其磁盘缓存中，并更新页表，以便程序可以直接从该磁盘缓存中读取，然后自动恢复程序。
第二个munmap（）：操作系统禁用映射，并更新页面表，因此您无法再读取该文件。请注意，该文件仍在操作系统的磁盘缓存中。

连续调用mmap，任何缓存？

2 个答案: