如何在文件之前分配一个空页面时使用 mmap 映射文件？

Question

所以我需要将一个文件映射到内存中，但同时在它前面分配空间来存储一些数据。

基本上我有这个：

int fd = open(path, O_RDONLY);
if (fd < 0) {
    // error
}

struct stat file_info;
if (fstat(fd, &file_info) == -1) {
    close(fd);
    // error
}

int length = file_info.st_size;
int* data_pointer = mmap((void*) 0, length, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
close(fd);

我想在内存前留出空间，可能像一页或其他东西，我可以这样做：

*data_pointer = length; // store length in space before file

// print out contents of file

const char* p = data_pointer + PAGE_SIZE;
for (int i = 0; i < *data_pointer; i++) {
    printf("%c", p[i]);
} 

printf("\n");

这样我以后可以这样做：

munmap(data_pointer, *data_pointer + PAGE_SIZE);

例如。我已经尝试使用 malloc 分配我想要的空间量，然后告诉 mmap 使用其 addr 参数映射到该空间，但我认为这不会在 100% 的时间内起作用，因为它更像是一个提示而不是命令，我担心在某些平台上，mmap 实现可能会完全忽略 addr 参数。

您是否知道任何更好的方法来完成我想要的，而不必单独跟踪每个 mmap 调用的大小（我在动态加载的库之间共享这些指针，其中一些执行 mmap 'ing，其中一些是munmap'ing，而必须处理所有这些是某种单独的列表是非常不雅的）？

现在是深夜，我真的不认为我在这里有多大意义，但无论如何，任何帮助或见解都将不胜感激。非常感谢您花时间阅读本文！

Answer 1

你在正确的轨道上。您需要的缺失部分是MAP_FIXED：

int* data_pointer = mmap((void*) 0, length + PAGE_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if(data_pointer == MAP_FAILED) {
    perror("mmap");
    exit(1);
}
if(mmap(data_pointer + PAGE_SIZE, length, PROT_READ, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED, fd, 0) == MAP_FAILED) {
    perror("mmap");
    exit(1);
}

您正确地指出，通常情况下，地址“更多的是提示而不是命令”，但传递MAP_FIXED 使其成为命令。

如果您担心安全问题，man 2 mmap 说：

MAP_FIXED 的唯一安全用途是在 addr 和 length 指定的地址范围之前使用另一个映射保留

这正是这种用途。