为什么调用大尺寸的mmap（）不会失败？

Question

我尝试使用mmap()来操纵虚拟内存。 我想保留并提交一个内存区域。 我测试了这段代码：

const unsigned long gygabyte = 1024 * 1024 * 1024;
const unsigned long gygabyteCount = 2;
const unsigned long maxCapacity = gygabyteCount * gygabyte;

int main()
{
    char* pMemory;

    pMemory = (char*)mmap(NULL, maxCapacity, PROT_NONE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if ( mprotect(pMemory, maxCapacity, PROT_READ | PROT_WRITE) != 0 )
    {
        cout << "Memory Allocation has failed" << endl;
    }
    usleep(-1);

    return 0;
}

我从终端运行了我的程序的多个副本（例如6）。 我从没看过“内存分配失败”。 我在具有4GB RAM的64位Ubuntu上运行。 谁能告诉我一些有关此的信息？

Answer 1

mmap保留了进程的虚拟地址空间的一个区域，但没有立即为其分配物理RAM。 因此，在64位平台上，您可以保留大量资源而不会出现故障（尽管您仍然需要检查是否有故障；示例代码不需要）。 RAM的物理页在以后访问内存时分配。

mprotect只是更改保留内存的读/写访问权限； 它也不会使其驻留在RAM中。 通过传递PROT_READ | PROT_WRITE您将获得相同的效果PROT_READ | PROT_WRITE PROT_READ | PROT_WRITE而不是PROT_NONE进行mmap ，并删除对mprotect的调用。

如果您需要立即将内存驻留在RAM中，则可以使用mlock 。 如果没有足够的RAM，它将失败。 在许多Linux平台（包括Ubuntu）上，存在资源限制（ RLIMIT_MEMLOCK ），该限制限制了任何进程可以锁定的内存量。 您可以使用ulimit -l进行调整。

Answer 2

mmap对于准备所需的内存映射很有用，但不会将其分配给程序。 内核负责，当你访问它分配内存，这样的mmap -ing 8 GB有可能在一个4GB内存，如果不同时访问这些8GB。

Answer 3

您应该首先检查mmap的结果。 如果返回MAP_FAILED ，则表示分配失败。 内核实际上不会一次分配太多内存，而是在您访问该块的相应区域时按需映射物理或交换的空间。

在您的特定情况下，您不需要单独调用mprotect ，因为可以在调用mmap时为整个区域传递这些标志：

pMemory = mmap(NULL, maxCapacity,
    PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);

if (pMemory == MAP_FAILED) {
    /* allocation failed */
}

Answer 4

首先，您必须告诉Linux您希望它执行提交记帐：

echo "2" > /proc/sys/vm/overcommit_memory

否则，它将保留传统的默认设置（从Linux作为玩具操作系统时开始），即允许无限的过量使用，并在物理内存用尽时使应用程序严重崩溃。

另外，正如其他人所说，您需要对照MAP_FAILED检查mmap的返回值，而无需使用mprotect 。 只需将正确的PROT_*值传递给mmap就可以了。