c - mmap substitute for malloc

Question

我需要找到一种使用mmap而不是malloc的方法。这怎么可能？（我不是只使用libc系统调用）是的，brk（）是可能的。我使用了sbrk（），但意识到它不是sys调用。。。（x86内联组件）

我环顾四周，看到了这样一个问题：如何使用mmap在堆中分配内存？但这对我没有帮助，因为我有一个segfault。

基本上，我只想创建3块内存来存储字符。

比如

char * x = malloc(1000);
char * y = malloc(2000);
char * z = malloc(3000);

这怎么可能与mmap和如何释放它以后与munmap？

Answer 1

您仔细阅读mmap（2）手册页了吗？我建议你读几遍。

请注意，您只能要求内核[通过mmap等..]管理与页面大小sysconf(_SC_PAGE_SIZE)对齐的内存，CCD_2通常为4096字节（我在回答中假设是这样）。

然后你可以做：

  size_t page_size =  sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
  assert (page_size == 4096); // otherwise this code is wrong
  // 1000 bytes fit into 1*4096
  char *x = mmap (NULL, page_size, PROT_READ|PROT_WRITE, 
                  MAP_ANONYMOUS, -1, (off_t)0);
  if (x == MMAP_FAILED) perror("mmap x"), exit (EXIT_FAILURE);
  // 2000 bytes fit into 1*4096
  char *y = mmap (NULL, page_size, PROT_READ|PROT_WRITE, 
                  MAP_ANONYMOUS, -1, (off_t)0);
  if (y == MMAP_FAILED) perror("mmap y"), exit (EXIT_FAILURE);

稍后要释放内存，请使用

  if (munmap(x, page_size))
     perror("munmap x"), exit(EXIT_FAILURE);

etc

如果您想分配5K字节，您需要两个页面（因为5K字节<2*4096和5K字节>1*4096），即mmap(NULL, 2*page_size,。。。

实际上，您所有的x、y、z只占用8000字节，可以容纳两页，而不是三页。。。但那时你只能把那段记忆放在一起。

请注意，mmap是一个可能非常昂贵的系统调用。malloc实现注意避免过于频繁地调用它，这就是为什么它们管理以前的free-d区域，以便以后（在以后的malloc-s中）在没有任何系统调用的情况下重用它们。在实践中，大多数malloc实现管理不同的大分配（例如，超过1兆字节），这些分配通常在malloc时为mmap，在free时为munmap。。。。你可以学习一些malloc的源代码。MUSL Libc的可能比Glibc malloc更容易阅读。

顺便说一句，文件/proc/1234/maps显示了pid 1234进程的内存映射。也可以在终端中尝试cat /proc/self/maps，它显示了该cat进程的内存映射。

Answer 2

您可以调用mmap在x86 asm中使用以下内容进行匿名映射：

    mov eax, 192    ; mmap
    xor ebx, ebx    ; addr   = NULL
    mov ecx, 4096   ; len    = 4096
    mov edx, $7     ; prot   = PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC
    mov esi, $22    ; flags  = MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS
    mov edi, -1     ; fd     = -1 (Ignored for MAP_ANONYMOUS)
    xor ebp, ebp    ; offset = 0 (4096*0) (Ignored for MAP_ANONYMOUS)
    int $80         ; make call (There are other ways to do this too)