記憶體映射檔案（memory-mapped file）

想像不再是請一位櫃員隔著櫃台一行一行唸文件給你聽，而是櫃員直接把整份文件攤開放在你自己的桌上，說「它歸你了，任何部分都可以直接讀或改。」你不再為每一行提出請求；你就看著面前的這一頁，而你在桌上做的任何更改稍後都會反映回那份正式檔案。記憶體映射檔案為程式做的正是這件事：它把一個檔案直接放進程式的位址空間，使得讀寫該檔案變成普通的讀寫記憶體。

具體來說，像 mmap 這樣的系統呼叫，把一個檔案（或它的一部分）映射到行程虛擬位址空間的一段範圍裡。在那之後，檔案的位元組就以記憶體的樣貌出現：映射區域中的位址 X 對應到檔案中的某個特定偏移。程式正常地讀寫那段記憶體，每次存取都不需要明確的讀或寫系統呼叫。在幕後，這純粹是需求分頁：當程式第一次觸碰映射區域的某一頁，一次分頁錯誤就把檔案的那一部分從磁碟帶進一個頁框；當一個被寫過（髒）的頁被趕走、或映射被沖寫時，作業系統就把它寫回檔案。由於頁面快取同時支撐兩者，映射的檔案頁與核心的檔案快取是同一批頁，因此在獨立的 I/O 緩衝區與程式之間不需要額外的複製。

為什麼重要：記憶體映射讓檔案 I/O 既快又方便——你用普通的指標或陣列運算就能操作檔案內容，而作業系統會延遲且高效地處理載入與儲存。它也促成了一種乾淨的共享記憶體行程間通訊形式：若兩個行程以共用映射方式映射同一個檔案，它們會透過各自的記憶體看見彼此的寫入，因為兩者都映射到同一批底層的頁面快取頁。誠實的提醒是：錯誤可能以一次錯誤（一個信號）而非讀或寫的回傳值的形式出現，這較難處理；映射一個檔案並不保證資料已在磁碟上，除非它被沖寫；而對於大小變動很大的檔案，映射也很笨拙。