编辑添加：AMD64 Architecture Programmer’s Manual vol. 2,System Programming,第7.8.7节更改内存类型,状态：

A physical page should not have differing cacheability types assigned to it through different virtual mappings; they should be either all of a cacheable type (WB,WT,WP) or all of a non-cacheable type (UC,WC,CD). Otherwise,this may result in a loss of cache coherency,leading to stale data and unpredictable behavior.

因此,在AMD64上,只要使用相同的prot和flags,mmap()再次使用相同的文件或共享内存区域应该是安全的.它应该使内核对每个映射使用相同的可缓存类型.

第一步是始终使用内存映射的文件备份.使用mmap(NULL,length,PROT_READ | PROT_WRITE,MAP_SHARED | MAP_NORESERVE,fd,0)以使映射不保留交换. (如果你忘了这一点,你会比很多工作负载达到实际的实际限制更快地遇到交换限制.)文件支持造成的额外开销绝对可以忽略不计.

编辑添加：用户strcmp指出当前内核不会将地址空间随机化应用于地址.幸运的是,这很容易修复,只需将随机生成的地址提供给mmap()而不是NULL.在x86-64上,用户地址空间为47位,地址应该是页面对齐的;你可以用例如Xorshift*生成地址,然后屏蔽掉不需要的位：&例如,0x00007FFFFE00000将提供2097152字节对齐的47位地址.

因为支持是一个文件,所以在使用ftruncate()扩大后备文件后,可以创建第二个到同一文件的映射.只有在适当的宽限期后 – 当你知道没有线程正在使用映射时(可能使用原子)计数器以跟踪它？) –,取消映射原始映射.

实际上,当需要放大映射时,首先放大后备文件,然后尝试mremap(mapping,oldsize,newsize,0)以查看是否可以增加映射,而无需移动映射.仅当就地重映射失败时,您是否需要切换到新映射.

编辑添加：您肯定希望使用mremap()而不是仅使用mmap()和MAP_FIXED来创建更大的映射,因为mmap()取消(原子地)任何现有映射,包括属于其他文件或共享内存区域的映射.使用mremap(),如果放大的映射与现有映射重叠,则会出现错误;使用mmap()和MAP_FIXED,将忽略新映射重叠的任何现有映射(未映射).

不幸的是,我必须承认我没有验证内核是否检测到现有映射之间的冲突,或者它是否只是假设程序员知道这种冲突 – 毕竟,程序员必须知道每个映射的地址和长度,因此应该知道映射是否会与现有映射冲突.编辑添加：3.8系列内核,如果放大的映射将与现有映射冲突,则返回带有errno == ENOMEM的MAP_Failed.我希望所有的Linux内核都能以相同的方式运行,但除了在x86_64上测试3.8.0-30-generic外,没有任何证据.

另请注意,在Linux中,POSIX共享内存是使用特殊的文件系统实现的,通常是安装在/ dev / shm的tmpfs(或/ dev / shm,/ dev / shm是符号链接). shm_open()等. al由C库实现.我没有使用大型POSIX共享内存功能,而是亲自使用特殊安装的tmpfs在自定义应用程序中使用.如果不是其他任何东西,安全控件(能够在那里创建新“文件”的用户和组)更容易管理.

如果映射是,并且必须是匿名的,您仍然可以使用mremap(mapping,0)来尝试调整它的大小;它可能会失败.

即使有数十万个映射,64位地址空间也是巨大的,故障情况很少见.因此,虽然您也必须处理故障情况,但它不一定非常快.
编辑修改：在x86-64上,地址空间为47位,映射必须从页面边界开始(普通页面为12位,2M大页面为21位,1G大页面为30位),因此只有映射的地址空间中有35,26或17位可用.因此,即使建议使用随机地址,冲突也会更频繁. (对于2M映射,1024个映射偶尔会发生冲突,但在65536个映射中,碰撞的可能性(调整大小失败)约为2.3％.)

编辑添加：用户strcmp在评论中指出,默认情况下Linux mmap()将返回连续的地址,在这种情况下,增长映射将始终失败,除非它是最后一个,或者地图在那里未映射.

我所知道的在Linux中工作的方法很复杂,而且非常符合架构.您可以将原始映射重新映射为只读,创建新的匿名映射,并在那里复制旧内容.您需要一个SIGSEGV处理程序(为尝试写入现在只读映射的特定线程引发SIGSEGV信号,这是Linux中为数不多的可恢复的SIGSEGV情况之一,即使POSIX不同意)也会检查导致问题的指令,模拟它(改为修改新映射的内容),然后跳过有问题的指令.在宽限期之后,当没有更多线程访问旧的,现在只读映射时,您可以拆除映射.

当然,所有的肮脏都在SIGSEGV处理程序中.它不仅必须能够解码所有机器指令并模拟它们(或者至少是那些写入存储器的指令),而且它还必须忙 – 等待新映射尚未完全复制.它很复杂,绝对不可移植,而且非常具有架构特性……但可能.