linux - 映射文件的非线性部分

Question

我有一个场景，我需要在一个进程空间中线性地映射文件的非线性部分。

例如， 如果文件是10页，我可能需要先映射3，跳过4和最后3。 映射应该是线性的，s.t。进程空间中的增量访问允许转到第3页之后的文件的第8页，如第4,5,6页和第4页所示。 7没有映射。

我想知道这是否可以在Linux中使用。

感谢。

Answer 1

使用mmap()多次调用MAP_FIXED为第二次和后续映射指定固定地址的策略应该有效，但问题是如果有任何事情已经映射到内存中第一个映射，它将被破坏，因为MAP_FIXED会自动取消映射在制作新映射之前的任何内容。

我在这里看了一下Linux系统地址空间中某些映射的布局，我观察到，至少在某些时候，内核为内存映射选择的地址从高地址向下增长到一个低地址。也就是说，新映射被赋予紧邻最近现有映射所使用的地址空间下方的地址空间。根据该策略，当您进行第一次映射时，几乎可以保证紧跟在该映射之后的地址空间已被其他东西占用（并且它可能也很重要，就像系统库一样）。其他系统（不同的内核版本，不同的体系结构，或非Linux等等）可能会使用不同的地址空间分配策略，这些策略不会使这个问题变得不可能，但您应该假设它可以发生并通过使用来防范它以下技术。

1. 首先制作一个虚拟映射，它是要构造的所有映射的大小的总和。因此，如果你想映射文件的前3页，然后跳过4，然后再映射三个，做一个6页的虚拟映射。

   对于这种虚拟映射，您只需映射匿名内存（MAP_ANONYMOUS）。感谢Basile Starynkevitch建议也使用MAP_NORESERVE进行此映射。

2. 使用MAP_FIXED指定您希望每个映射显示的精确地址，将此虚拟映射逐条替换为您实际需要的文件的映射。

   编辑：我最初建议在重新使用地址空间进行新映射之前使用munmap()销毁虚拟映射，但感谢jstine指出这是不必要的（如果您的程序是多线程的，它会引入竞争条件。

   对于第一个映射，请使用虚拟映射的起始地址。计算第二个映射的地址，作为虚拟映射的起始地址加上第一个映射的大小。这应该在第一个映射结束后立即放置第二个映射。等等第三和第四个映射。在您的方案中，所有内容都是页面大小和页面对齐的，因此不会因对齐而产生间隙。

在完成第2步中的所有映射之后，原始虚拟映射应该没有任何内容。

Answer 2

除了Celada的previous answer之外，您可能还会对remap_file_pages(2)之后的Linux特定mmap(2)系统调用感兴趣。

第一个mmap可能会使用MAP_NORESERVE来避免花费交换空间（只保留地址空间，而不是数据）。