操作系统升级后mmap行为改变了？

Question

升级主要操作系统后，此C代码行为已更改：

...
if ((fd = open(argv[1], O_RDWR | O_SYNC)) == -1)
    FATAL;
printf("character device %s opened.\n", argv[1]);
fflush(stdout);

/* map one page */
map_base = mmap(0xe0000000, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if (map_base == (void *)-1)
    FATAL;
printf("Memory mapped at address %p.\n", map_base);
...

使用从旧OS继承的二进制文件，“旧mmap”返回虚拟地址0x7fb20d725000。如果我在新的OS上重建相同的C文件，它将返回0xe0000000，这似乎是物理的，并且随后的代码（使用该返回的地址）现在由于分段错误而失败。

如何在不降级操作系统或不使用旧二进制文件的情况下强制mmap像以前一样工作？ gcc或mmap本身有任何现代标志吗？

使用sudo ./test /dev/zero 0x01000000运行下面的代码示例：（/ dev / zero而不是真实的设备将得到相同的结果）

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <byteswap.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#include <ctype.h>
#include <termios.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mman.h>
/* ltoh: little to host */
/* htol: little to host */
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
#define ltohl(x)       (x)
#define ltohs(x)       (x)
#define htoll(x)       (x)
#define htols(x)       (x)
#elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
#define ltohl(x)     __bswap_32(x)
#define ltohs(x)     __bswap_16(x)
#define htoll(x)     __bswap_32(x)
#define htols(x)     __bswap_16(x)
#endif

#define FATAL do { fprintf(stderr, "Error at line %d, file %s (%d) [%s]\n", __LINE__, __FILE__, errno, strerror(errno)); exit(1); } while(0)

#define MAP_SIZE (16*1024*1024UL)
#define MAP_MASK (MAP_SIZE - 1)

int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    void *map_base, *virt_addr;
    uint32_t read_result, writeval;
    off_t target;
    char *device;
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr,
            "\nUsage:\t%s <device> <address> [[type] data]\n"
            "\tdevice  : character device to access\n"
            "\taddress : memory address to access\n\n",
            argv[0]);
        exit(1);
    }

    device = strdup(argv[1]);
    target = strtoul(argv[2], 0, 0);
    fprintf("argc = %d, device: %s, address: 0x%08x\n", argc, device, (unsigned int)target);

    if ((fd = open(argv[1], O_RDWR | O_SYNC)) == -1)
        FATAL;
    fprintf(stdout, "character device %s opened.\n", argv[1]);
      fflush(stdout);

    /* map one page */
    map_base = mmap(0xe0000000, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (map_base == (void *)-1)
        FATAL;
    fprintf(stdout, "Memory mapped at address %p.\n", map_base);
      fflush(stdout);

    /* calculate the virtual address to be accessed */
    virt_addr = map_base + target;
    /* read only */
    read_result = *((uint32_t *) virt_addr);
    /* swap 32-bit endianess if host is not little-endian */
    read_result = ltohl(read_result);
    printf("Read 32-bit value at address 0x%08x (%p): 0x%08x\n",
                (unsigned int)target, virt_addr, (unsigned int)read_result);

    if (munmap(map_base, MAP_SIZE) == -1)
        FATAL;
    close(fd);
    return 0;
}

Answer 1

您似乎在混淆虚拟和物理地址。用户程序通常仅使用虚拟地址。 mmap系统调用接受hint作为第一个参数：请求的映射区域的所需virtual地址。有关更多信息，请参见man 2 mmap。

您先前的程序中最有可能发生的是对man 2 mmap的调用可能类似于：

mmap

这样，操作系统将选择适当的地址并返回它。

您正在新程序中执行的操作是让OS知道您希望使用特定的地址（map_area = mmap(NULL, /* same arguments here */); ），并且OS会在可能的情况下（非常有可能）将内存映射到该地址。您确实不需要此程序，该程序不管映射区域的位置如何都可以运行，但是无论如何您都可以保留它。

出现分段错误的原因是因为您正在映射0xe...字节（16 * 1024 * 1024）的区域，但是随后您以比指定大小（0x01000000）高的偏移量访问内存。] >

正确的方法是使用target >= 0x01000000的offset参数请求以文件中适当偏移量开始的映射。从该偏移量开始请求两个页面的映射将确保您要读取或写入的内容将正确映射（假设文件足够大，否则将返回mmap）。

这里应该怎么做：

MAP_FAILED