如何从 memfd_create 获取内存地址？答案

【问题标题】：How to get memory address from memfd_create?如何从 memfd_create 获取内存地址？
【发布时间】：2018-09-09 02:02:10
【问题描述】：

在我的应用程序中，我需要共享内存父母和孩子之间（使用fork+execl）。我使用memfd_create 来分配内存，因为它提供了一个文件描述符，可以方便地在child中使用进程（在execl 之前，描述符通过dup2 绑定到标准输入）附加到分配的内存。

我不使用 write 和 read - 我使用指针直接读写内存。

唯一需要解决的难题是如何获取内存的地址，分配通过fd = memfd_create ...。

使用mmap 是不可取的，因为它复制了内存，而不是提供 memfd_create已经分配了内存地址。

以下代码证明了这一点。在其输出中，每个mmap 地址都增加了4096，这是内存的大小，由fd 引用：

0x7f98411c1000
0x7f98411c0000

而如果mmap 给出了直接地址，输出中的地址将是相同的。

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
    int fd = syscall(SYS_memfd_create, "shm", 0);
    if (fd == -1) return 1;

    size_t size = 4096; /* minimal */

    int check = ftruncate(fd, size);
    if (check == -1) return 1;

    void *ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (ptr == MAP_FAILED) return 1;

    void *ptr2 = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (ptr2 == MAP_FAILED) return 1;

    printf("%p\n%p\n", ptr, ptr2);

    return 0;
}

那么，如何获取直接地址，避免内存重复 mmap?

【问题讨论】：

标签： shared-memory mmap

【解决方案1】：

不确定您是否还需要答案，因为您已经在自己的答案中写下了要点，但只需添加它以确保它是完整的：

memfd_create 创建一个仅限内存的文件（这意味着它不存储在磁盘上，尽管它可以被换出）。正如您在答案中所写，它会返回一个文件描述符。

mmap 确保文件描述符后面的文件在内存中（在仅内存文件的情况下不需要任何操作），并为您提供指向该内存的指针。它不复制内存（从磁盘映射文件时从磁盘到内存除外）。如果同一个文件被多次映射，每次调用 mmap 都会保留一个新的虚拟内存区域，但所有这些区域都访问物理内存的同一部分。

所以对您的问题的简短回答是您误解了 mmap；它不会复制内存，它是您问题的完美解决方案。

【讨论】：

【解决方案2】：

我们从memfd_create 获取文件描述符，而不是物理地址。文件描述符是一个句柄，通过它我们可以访问内存（即，它是从文件描述符到内存的映射）。一份文件描述符比内存地址更方便使用：它可以传递给分叉进程等（参见 OP）。

mmap 只是映射物理地址（由文件描述符引用）到一个虚拟地址。虚拟内存地址实际上是内存地址，因为用户永远不会看到物理地址。每个 mmap 调用返回一个不同的虚拟地址，所有这些被内核映射到同一个物理地址。

【讨论】：