mmap() 中的 MAP_ANONYMOUS 和 MAP_SHARED_VALIDATE 标志未分配内存答案

【问题标题】：Memory does not get allocated with the MAP_ANONYMOUS and MAP_SHARED_VALIDATE flag in mmap()mmap() 中的 MAP_ANONYMOUS 和 MAP_SHARED_VALIDATE 标志未分配内存
【发布时间】：2021-01-28 21:47:20
【问题描述】：

我正在尝试使用 MAP_ANONYMOUS 标志分配内存块，但它没有与 MAP_SHARED_VALIDATE 标志一起创建任何内存块，但带有 MAP_PRIVATE 或 MAP_SHARED 标志的 MAP_ANONYMOUS 会创建内存块。有人可以解释为什么会发生这种情况。

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

int main(void)
{
  size_t size = getpagesize();

  errno = 0;
  void *first = mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE,
                     MAP_ANONYMOUS|MAP_SHARED_VALIDATE, -1, 0);
  printf("first: %p %s\n", first, strerror(errno));

  errno = 0;
  void *second = mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE,
                      MAP_ANONYMOUS|MAP_SHARED, -1, 0);
  printf("second: %p %s\n", second, strerror(errno));

  return 0;
}

已观察到在 Linux 4.19 和 Linux 5.8 上都可以打印，

first: 0xffffffffffffffff Invalid argument
second: 0x7f56b274d000 Success

标志似乎正在准确地传递给内核......

$ strace -e trace=mmap ./a.out 2>&1 | tail -n5
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED_VALIDATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = -1 EINVAL (Invalid argument)
mmap(NULL, 4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7fd3145bb000
first: 0xffffffffffffffff Invalid argument
second: 0x7fd3145bb000 Success
+++ exited with 0 +++

【问题讨论】：

在您的代码示例中，mmap 调用之间没有区别（但我不确定您想通过 2 个调用展示什么）。此外，您的 printf 调用访问越界内存，因为您没有提供 %p 格式的参数。如果mmap 返回-1，你应该先查看errno，看看是什么错误。
请注意，第二次调用mmap 可能会更改errno 的值，因此您需要在每次mmap 调用之后立即查看它，类似于：uint8_t *first = mmap(...); printf("first: %p %s\n", (void *)first, strerror(errno));（重复第二次）。
我可以在 Linux 5.8 上重现报告的行为（mmap 失败，而不是 segfault），但我完全不知道为什么。 errno 是 EINVAL。从手册页中我可以看出，MAP_SHARED_VALIDATE | MAP_ANONYMOUS 应该是标志的有效组合。
你的内核支持MAP_SHARED_VALIDATE吗？手册页显示“自 Linux 4.15 起”。
@AndrewHenle 编辑成问题。

标签： c linux unix mmap

【解决方案1】：

查看linux/mm/mmap.c（内核版本5.9）中的do_mmap，MAP_SHARED_VALIDATE 似乎仅支持文件支持的映射（请参阅if (file) 和else 部分）。我不知道这是一个错误还是故意的。

编辑：我已经提交了bug report。

【讨论】：

这似乎是一个错误。当然，手册页没有给出任何关于这种行为的提示。
@NateEldredge 我还是提交了错误报告。 :)