无法在 MacOS 上使用 MAP_32BIT 创建匿名映射

Posted 2023-02-21

【中文标题】无法在 MacOS 上使用 MAP_32BIT 创建匿名映射

【英文标题】：Cannot create anonymous mapping with MAP_32BIT on MacOS

【发布时间】：2021-12-15 20:28:29

【问题描述】：

我使用的是 64 位系统，但想使用 mmap 在前 2GB 内存中分配页面。在 Linux 上，我可以使用 MAP_32BIT 标志来做到这一点：

#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>

int main() 
    void *addr = mmap(
        NULL, // address hint
        4096, // size
        PROT_READ | PROT_WRITE, // permissions
        MAP_32BIT | MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, // flags
        -1, // file descriptor
        0 // offset
    );
    if (addr == MAP_FAILED)
        perror("mmap");
    else
        printf("%p", addr);

Godbolt link demonstrating that this works on Linux。从 10.15 版开始，MacOS also allegedly supports the MAP_32BIT flag。但是，当我在我的系统 (11.3) 上编译和运行该程序时，它会以 ENOMEM 失败。删除MAP_32BIT 后，映射确实有效。

对于为什么这不起作用，我有一些可能的解释，但没有一个是非常有说服力的：

权限有问题（尽管删除 PROT_READ 或 PROT_WRITE 都没有解决问题）。 出于某种原因，我需要为此指定地址提示。 MacOS（或我的版本）根本不支持 MAP_32BIT 进行匿名映射。

【问题讨论】：

帖子中没有解决的一个明显问题：没有MAP_32BIT 是否可以工作？

@kaylum 确实如此；我可以编辑问题以反映这一点。

【参考方案1】：

问题在于“零页”：在某些 32 位 Unix 上，内存的最低页通常配置为不可访问，以便可以检测到对 NULL 的访问并发出错误信号。在 64 位系统上，MacOS 默认将此扩展到整个前 4 GiB 内存。 mmap 因此拒绝映射该区域中的地址，因为它们已经映射到第 0 页。

这可以使用链接器选项简单地更改：

$ cc -Wl,-pagezero_size,0x1000 test.c
$ ./a.out
0xb0e5000