如何检测特定页面是否映射到内存中？答案

【问题标题】：how can I detect whether a specific page is mapped in memory?如何检测特定页面是否映射到内存中？
【发布时间】：2012-01-11 20:40:18
【问题描述】：

我想检测特定页面是否已经映射到内存中。这里的目标是能够在使用固定内存地址调用 mmap 之前执行此检查。以下代码说明了这种情况下默认情况下会发生什么：mmap 静默地重新映射原始内存页面。

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

int main(int argc, char *argv[])
{
  int page_size;
  void *ptr;
  page_size = getpagesize();
  ptr = mmap(0, 10 * page_size, PROT_READ | PROT_WRITE,
             MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, 0, 0);
  if (ptr == MAP_FAILED) {
    printf ("map1 failed\n");
    return 1;
  }
  ((int *)ptr)[0] = 0xdeadbeaf;
  ptr = mmap(ptr, 2 * page_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_FIXED, 0, 0);
  if (ptr == MAP_FAILED) {
    printf ("map2 failed\n");
    return 1;
  }
  if (((int *)ptr)[0] != 0xdeadbeaf) {
    printf ("oops, data gone !\n");
  }
  return 0;
}

我知道我可以打开并解析 /proc/self/maps 以确定已分配的内存范围，并从中推断我是否可以安全地使用 mmap 请求特定的内存范围，但我正在寻找合适的 API：有这种事吗？

【问题讨论】：

不能直接用MAP_FIXED看看能不能成功吗？
哈，我的示例代码不正确（即，第二个 mmap（刚刚编辑）缺少 MAP_FIXED）。我的观点是，如果内存范围已经分配，MAP_FIXED 不能确保您得到错误（如果您对此有疑问，可以运行代码或阅读相关手册页）
顺便说一句，如果你想知道 MAP_FIXED 有什么好处，我也想：)
@MerickOWA 根据手册页，MAP_FIXED 将覆盖映射页面：如果 addr 和 len 指定的内存区域与任何现有映射的页面重叠，则重叠现有映射的一部分将被丢弃。 所以你不应该依赖MAP_FIXED。

标签： c linux unix mmap

【解决方案1】：

这不会“重新映射”内存，而是在不同的地址创建另一个映射（因为您给它的映射已经被占用，并且无论如何它都被视为提示）。旧的仍然有效，您只是丢失了对它的引用，因为您覆盖了 ptr 变量。

如果您想创建多个映射到同一个内存，请查看shm_open(2)。

~~如果您只想检查地址是否已映射，那么 @MerickOWA 指出的 MAP_FIXED 技巧应该可以工作。~~

编辑0：

MAP_FIXED 是对的，在这种情况下它没有帮助。你可以试试mincore(2)。它返回的错误之一是：

ENOMEMaddr to addr + length contained unmapped memory.

【讨论】：

0) 是的，“remap”不是正确的术语，但这里的问题不在于我覆盖了 ptr 变量（ptr 对 mmap 的两次调用都获得了相同的值）。问题是之前的内存映射在第二次调用 mmap 后消失了。 1）我不想要多个映射。我只想在固定地址映射某些东西，但在此之前，我想检查该地址是否已映射，因为 2）如果请求的固定地址已用于映射（MAP_FIXED 标志 I忘记了上面的示例代码对此没有任何改变）
mincore 似乎不是我想要的，因为它检查页面是否是常驻的，而不是地址范围是否有效。
可以，但是你可以利用它的副作用来报告未映射的地址。

【解决方案2】：

msync(addr, len, 0) 并检查 ENOMEM 似乎有效（通过相当肤浅的测试）。

【讨论】：

注意：对于未映射的页面，msync() 可能会返回 0 或 -1 和 ENOMEM，因此这不是一个准确的解决方案。
注意：调用msync 会使您的应用程序有点更稳定，以换取整个系统变得更慢。避免所有不必要的 msync，最好避免所有同步，还有其他方法可以确保应用程序的稳定性。

【解决方案3】：

在 QNX 上，您可以使用 mem_offset() 和 posix_mem_offset() 并检查输出时 contig_len 的内容，并将其与 length 输入参数进行比较。

【讨论】：