使用mmap实现内存映象文件：less工具功能

本实验主要涉及的是操作系统中的存储管理，特别是内存映射技术的应用。通过编写一个程序，模拟了less工具的功能，实现对文件内容的多屏显示。在程序中，核心是使用了Linux系统调用mmap来创建内存映射文件。 首先，mmap函数在程序中的作用是将磁盘上的文件内容直接映射到进程的虚拟地址空间，这样可以直接通过内存访问文件数据，而无需频繁地进行磁盘I/O操作。mmap函数的参数包括： 1. start参数：表示映射区的起始地址。如果设置为NULL，系统会自动选择合适的地址。 2. length参数：映射区的长度，此处是根据文件大小确定的。即使文件大小不足一页，mmap也会按照一页的大小进行映射。 3. prot参数：定义了对映射内存的访问权限。在这里，使用了PROT_READ标志，表明映射的页面只允许进行读取操作。 4. flags参数：决定了映射的类型。MAP_PRIVATE标志表示创建的是私有映射，也就是说，对映射区域的修改不会影响到原始文件。 5. fd参数：文件描述符，由open函数返回，用来指定要映射的文件。 6. offset参数：映射对象在文件中的偏移量，即从文件的哪个位置开始映射。 在实验中，程序首先通过fstat函数获取文件的大小，以确保后续操作不会超出文件范围。然后，使用mmap函数创建映射，并通过onepage、nextrow和lastrow三个辅助函数分别实现显示一页内容、下一行内容和上一行内容的功能，实现了类似less工具的滚动查看文件内容的效果。 通过这种方式，用户可以通过键盘输入特定的指令（如p、n、l）来查看文件的不同部分，而无需将整个文件加载到内存中，从而有效地利用了内存资源，提高了效率。 这个实验不仅展示了内存映射文件的基本用法，还强调了如何在实际应用中优化文件操作，减少了磁盘I/O操作的次数，提升了程序性能。同时，也体现了操作系统如何通过虚拟内存机制，使得进程可以高效地访问大文件。