如何增加使用 mmap() 分配的内存区域的大小

Question

我正在使用mmap Linux 系统调用分配内存。

        mov     x5, 0                   ; offset is zero
        mov     x4, -1                  ; no file descriptor
        mov     x3, 0x22                ; MAP_PRIVATE + MAP_ANONYMOUS
        mov     x2, 3                   ; PROT_READ + PROT_WRITE
        mov     x1, 4096                ; initial region size in bytes 
        mov     x0, 0                   ; let Linux choose region address
        mov     x8, 222                 ; mmap
        svc     0

是否可以增加分配的内存区域的大小以保留其起始地址和内容？怎么做才合适？

Answer 1

在 Linux 上，使用mremap(2) 特定于 Linux 的系统调用 无需 MREMAP_MAYMOVE 来扩展现有映射，而无需考虑将这些物理页面重新映射到足够多的不同虚拟地址的选项更大的映射空间。

如果您要扩展的页面已经存在其他映射，它将返回错误。 （与 mmap(MAP_FIXED) 不同，它会默默地替换这些映射。）

如果您使用 asm 编写，那么对非 Linux 的可移植性几乎没有关系；其他操作系统将有不同的呼叫号码，可能还有 ABI，所以只需在 asm/unistd.h 中查找 __NR_mremap，并从 sys/mman.h 获取 flags 模式。

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仅使用可移植的 POSIX 调用，mmap() 带有非 NULL 提示地址 = 就在您现有映射之后，但没有 MAP_FIXED；如果页面是空闲的，它将选择该地址（正如@datenwolf 所说，与早期的映射合并到一个长范围内）。否则它会选择其他地方。 （然后你必须 munmap 那个映射最终不是你想要的。）

有一个 Linux 特定的 mmap 选项：MAP_FIXED_NOREPLACE 将返回错误，而不是映射到与提示不同的地址。早于 4.17 的内核不知道该标志，并且通常会将其视为除了 MAP_ANONYMOUS 之外没有使用其他标志，因此您应该根据提示检查返回值。

不要使用MAP_FIXED_NOREPLACE | MAP_FIXED；这将在旧内核上充当MAP_FIXED，也许也可以在知道MAP_FIXED_NOREPLACE的新内核上。

假设您知道要扩展的映射的起点以及所需的新总大小，mremap 是比mmap(MAP_FIXED_NOREPLACE) 更好的选择。至少从 Linux 2.4 开始（即几十年）就已支持它，并自动保留现有的映射标志和权限（例如 MAP_PRIVATE、PROT_READ|PROT_WRITE）

如果您只知道现有映射的结束地址，mmap(MAP_FIXED_NOREPLACE) 可能是一个不错的选择。

Answer 2

如果您的原始区域后面有空闲的虚拟地址空间，只需在原始区域后面创建一个额外的 mmap-ed 区域，使用 MAP_FIXED | MAP_FIXED_NOREPLACE 标志和相同的权限。如果两个区域的页面大小相同，则它们将合并为单个映射。