我如何要求Mac OS在特定的地址范围内分配内存？

Question

我正在为Mac OS X编写Mac OS 9“兼容性层”，因为最近我怀旧，并且由于所有当前解决方案都要求您在虚拟机中运行Classic，而该虚拟机不支持它应运行的所有功能。我想用的东西。

为了实现该目标，我实现了PEF可执行加载器，可以桥接到本机代码的PowerPC解释器以及一些Mac OS 9库。整个过程都是正常的：解释器中有一些错误，但这是预料之中的，我正在研究中。

到目前为止，我最大的问题是PowerPC程序是32位的，所以指针必须是32位的。为了满足该约束，当前我仅针对i386进行编译。但是，当我尝试围绕该内核构建时，它变得越来越受约束（例如，不能将ARC与32位Cocoa应用程序一起使用）。更不用说让PowerPC代码访问主机进程可以执行的所有操作也不是超级安全。

我在设计“平台”时考虑到最终会切换到64位：解释器期望一个基地址，并且所有PowerPC指针都被该基地址偏移。 （出于性能和设计的原因，毫无疑问具有将PowerPC地址转换为本地地址的映射。）

由于64位地址空间有足够的空间容纳40亿个独立的32位地址空间，所以这对我来说似乎是个好方法。

但是我仍然有一个问题：我需要确保能够在该地址范围内分配内存，因为PPC解释器将无法访问该地址范围之外的任何内容。

我现在正在考虑两种解决方案：

• 找出我是否可以要求Mac OS在特定地址范围内分配某些内容。我知道我可以使用mmap，但是mmap会要求以页面倍数分配，这对我来说似乎很浪费，因为无论分配多么小，我都需要一个完整的页面（尽管实际上考虑到与现代计算机相比，Classic时代的Mac具有很少的内存，请不要担心；
• 使用mmap与PROT_NONE保留完整的0x100000000字节，然后按需在mprotect页上实际分配内存，并在不再有用时将它们放回PROT_NONE。在纸上看起来不错，但这意味着我必须实现malloc替换。

所以，我该怎么办？是否有内置机制可以让我尝试在特定地址范围内分配malloc样式的内存？否则，是否有我可以基于的良好，可读且开放源代码的malloc实现？

Answer 1

我不知道执行此操作的内置方法，但是可以做一些工作。一种方法是创建一个自定义malloc区域，然后在分配需要对PPC代码可见的任何内存时使用常规malloc函数的malloc_zone_ *版本。您的自定义区域需要一个malloc实现，但是您可以从任意数量的开源代码中进行选择（例如tcmalloc）。还需要将其连接起来，以使用带有提示地址的vm_allocate之类的东西，以确保您在所需的确切范围内获得分配。

Answer 2

因此，我本人已经考虑过这个问题，这是一个非常相似（未发布）的项目，因此尝试使用这种64位方法（或者实际上是x86上的任何大端存储空间！）令人讨厌的问题。