운영체제 과제 #3 (mmap() 시스템콜 성능)

목표 : 

표준 파일 I/O의 성능과 memory-mapped I/O의 성능을 비교한다. 

memory-mapped I/O :  파일의 내용을 메모리에 사상하는 mmap()시스템 콜을 사용

표준 파일 I/O :  read() 시스템 콜을 사용하여 비교한다. 

방법 :

성능 비교를 하기 위해 파일 이름을 command line argument를 사용한다.

파일에서 출력 가능한 문자들과 공백 문자들의 수를 계산한다. 

이를 위해 두 가지 함수 isprint()와 isspace()를 사용한다. 

만약 해당 파일을 찾을 수 없을 때에는 에러메시지를 출력하고 종료한다.

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/mman.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <time.h> /* 프로그램 작성자 : americano@korea.ac.kr 개발 날짜 : 2012-12-03 */ int main(int argc, char **argv){ int fd; //파일 디스크립터 int len;//파일의 길이 int i; int printable = 0; //출력가능한 문자열 개수 int whitespace = 0;//공백 문자열 개수 int choice = 0; // mmap일 경우 1 , 표준파일일 경우 0 int chunk = 1024; //기본 chunk의 크기는 1024 //int flag = PROT_WRITE | PROT_READ; int flag = PROT_READ; char *char_mmap = "mmap"; char *file = NULL; char *copy_file; char buffer[8192]; //버퍼의 최대 크기는 8192 struct stat sb; struct timeval start_time, end_time; if(argc == 3){ //argument's number if(strcmp(argv[2], char_mmap)==0) //mmap일때 choice = 1; else //mmap가 아닐때 chunk = atoi(argv[2]); if(chunk>8192){ //버프크기를 초과할 시 프로그램종료 printf("size over\n"); exit(0); } } gettimeofday(&start_time, NULL); switch(choice){ case 0: if((fd = open(argv[1], O_RDONLY))<0){ //파일오픈 perror("File Open Error"); exit(1); } while((len = read(fd, buffer, chunk))>0){ //버퍼로 복사 for(i = 0; i< len; i++){ //문자열 개수 측정 if(isprint(*(buffer+i))) printable++; if(isspace(*(buffer+i))) whitespace++; } } close(fd); printf("*Standard File I/O*\n"); break; case 1 : //if((fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT)) < 0){ //파일 오픈 if((fd = open(argv[1], O_RDONLY))<0){ perror("File Open Error"); exit(1); } if(fstat(fd, &sb) < 0){ //file's status perror("fstat error"); exit(1); } len = sb.st_size; file = (char *)mmap(0,len, flag, MAP_SHARED, fd, 0); //momory mapped file I/O for(i = 0; i<len; i++){ //문자열 개수 측정 if(isprint(*(file+i))) printable++; if(isspace(*(file+i))) whitespace++; } if(munmap(file, len) == -1){ //memory free perror("munmaperror"); exit(1); } printf("*Memory-mapped I/O*\n"); close(fd); break; } gettimeofday(&end_time, NULL); if(end_time.tv_usec <= start_time.tv_usec){ if(end_time.tv_usec == start_time.tv_usec && end_time.tv_sec == start_time.tv_sec); else{ end_time.tv_sec--; end_time.tv_usec += 1000000; } } printf("%d Printable Characters\n", printable); //결과출력 printf("%d Whitespace Characters\n", whitespace); printf("time:%d.%06dsec\n",end_time.tv_sec - start_time.tv_sec, end_time.tv_usec - start_time.tv_usec); return 0; }