운영체제 기본/Linux/메모리 매핑
mmap()은 프로세스의 가상 주소 구간을 만들고, 그 구간의 접근을 무엇으로 뒷받침할지 정한다. 대상은 파일 데이터만이 아니다. 새로 마련할 익명 메모리, 파일의 페이지 캐시, 장치의 메모리 매핑 입출력(MMIO) 영역을 같은 주소 공간 안에 배치할 수 있다.
Linux v6.12의 공통 매핑·페이지 폴트 경로를 먼저 살펴보고, 각 매핑이 실제 접근을 처리하는 방식을 비교한다. 시스템 콜과 CPU 예외 진입은 x86-64와 RISC-V RV64를 함께 다룬다.
관련 총론
- 가상 메모리: 페이지 테이블·페이지 폴트·쓰기 시 복사.
- 파일과 입출력: 파일 데이터의 버퍼링과 변경의 가시성.
- 장치 제어와 입출력: MMIO와 장치 레지스터 접근.
- 프로세스 간 통신: 공유 매핑을 통한 데이터 교환과 동기화.
문서 구성
- mmap과 주소 공간: 인자, VMA, 매핑 대상의 연결과 수명.
- 페이지 폴트 처리: CPU 예외, 접근 권한 검사, PTE 설치와 명령 재시도.
- 익명 메모리 매핑: 지연 할당, 0 페이지, fork 이후 COW.
- 파일 매핑과 COW: 파일 읽기, MAP_PRIVATE의 쓰기 시 복사, MAP_SHARED의 변경 반영.
- MMIO 장치 매핑: 장치 드라이버, 물리 주소 구간, 메모리 속성과 장치 접근.