有Linux内存API可以在我的地址空间中插入一个块吗？

Question

假设我有一个数据结构，并希望一个组件能够增长。有两种选择。要么创建一个链接结构并用指针连接新的内存块，要么我可以分配单个内存块，并在需要时增长。

但是，MMU 可以将块映射到内存中。有没有办法将内存块分配到内存中的特定位置？

我正在寻找的内容大致如下：

constexpr int PAGE = 64*1024*1024;
char* p1 = aligned_alloc(32, PAGE);
char* p2 = aligned_alloc(32, PAGE);
char* temp = allocate_page_at(p1 + PAGE, PAGE);

我意识到在实现这样的事情时，使用现有的例程集释放内存将不再有效，因为指针会不同。所以我并不是说使用 malloc、aligned_alloc 可以做到这一点，它可能是较低级别的，涉及编写一个 API 来分配内存块。

我能想到的实现此目的的一种方法是保留大块地址空间，并控制其中的填充量。比如：

char* p = allocate(size, maxsize);

这将提供成长的能力，而无需管理所有的指针。 Linux 有原语可以实现这一点吗？

Answer 1

您可以使用

mmap

在特定地址分配内存。这是 C 语言的示例：

#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    size_t PAGE = 64 * 1024 * 1024;
    char *p1 = mmap(NULL, PAGE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if (p1 == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(1);
    }

    char *p2 = mmap(NULL, PAGE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if (p2 == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(1);
    }

    char *temp = mmap(p1 + PAGE, PAGE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, -1, 0);
    if (temp == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        exit(1);
    }

    // Use the memory...

    munmap(p1, PAGE);
    munmap(p2, PAGE);
    munmap(temp, PAGE);

    return 0;
}

mmap

和

MAP_FIXED

允许您指定地址。请小心使用

MAP_FIXED

，因为它可能会覆盖现有映射。