メモリマップトファイル

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1. メモリマップトファイル Oct. 18th, 2025 Satoru Takeuchi X: satoru_takeuchi 1

2. メモリマップトファイルとは • ファイルを読み書きする方法の一つ • read(),write()システムコールではなくmmap()システムコールを使う • 📝 mmapシステムコールといえば… ◦ 過去動画:

   その75 プロセスへのメモリ割り当て (1) 2

3. mmap()を発行 3 仮想アドレス空間 物理メモリ ストレージデバイス プロセスのメモリ ファイルのデータ 仮想アドレス空間上の領域を ファイル上の領域と結びつける

4. 読み出し 4 仮想アドレス空間 物理メモリ ストレージデバイス プロセスのメモリ ファイルのデータ ページキャッシュ 2. ページキャッシュに

   コピー 1. メモリ読み出しアクセス 3. ページキャッシュ から読み出し

5. 書き込み時 5 仮想アドレス空間 物理メモリ ストレージデバイス プロセスのメモリ ファイルのデータ ページキャッシュ 後で書き込み 1.メモリアドレスに書き込み

   更新されたデータ 更新されたデータ 2.ページキャッシュに書き 込み

6. メモリマップトファイルの活用例 • 実行ファイルやライブラリは仮想アドレス空間にマップされている • デマンドページングによりメモリ使用量は最小限に抑えられる ◦ プログラム起動時、ライブラリ読み出し時は即座にメモリを消費するわけではない ◦ 実際にそれらにアクセスしたときにページキャッシュに読み出されてメモリを消費する 6

   $ cat /proc/self/maps … 626927c4c000-626927c51000 r-xp 00002000 08:02 2492037 /usr/bin/cat … 7f9f59a28000-7f9f59bb0000 r-xp 00028000 08:02 2497229 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 …

7. cat起動時にmmap()を呼んでいる様子 • 📝 mmap()を呼んでいるのはcat本体ではなくld.soというライブラリ ◦ そのうち動画で説明するかも • 📝 catの実行ファイルをメモリマップする処理はカーネルが実施するのでstraceに は現れない

   7 $ strace -o out.txt cat /proc/self/maps … $ cat log.txt … openat(AT_FDCWD, "/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3 … mmap(0x73acc0028000, 1605632, PROT_READ|PROT_EXEC, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x28000) = 0x73acc0028000 …

8. まとめ • mmap(): メモリアクセスによってファイルにアクセスする方法 ◦ read,write: 読み書きするごとにシステムコールを発行 • 実行ファイルやライブラリは仮想アドレス空間にマップされている 8