为什么在 32 位 armv7l 上 mmap 一个 4GB 文件成功

Why mmap a 4GB file on 32-bit armv7l succeeded?

本文关键字：一个 4GB 文件 成功 mmap armv7l 为什么      更新时间：2023-10-16

我从mmap(2)手册页和搜索结果中得到的印象是，mmap仅限于系统的可用地址空间，减去系统保留的地址空间。所以在 32 位 armv7l 上，我假设它大约是 3GB = （4GB - 1GB）。

但似乎我实际上可以毫无问题地mmap 5 GB 的文件：

int main(int argc, char** argv) {
        // stats
        char * path = argv[1];
        struct stat sb; 
        stat(path, &sb);
        std::cout << "File size: " << sb.st_size << std::endl;  
        // open
        int fd = open(path, O_RDONLY, S_IRWXU);
        std::cout << "File descriptor: " << fd << std::endl;
        int i;
        for (i =0; i<10; ++i){
                void *pa = mmap(
                        nullptr, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, fd, 0);
                std::cout << "PA: " << pa  
                        << ", MAP_FAILED: " 
                        << (pa == MAP_FAILED) << ", Status: " 
                        << strerror(errno) << std::endl;
        }   
}

使用-D_FILE_OFFSET_BITS=64标志编译：

g++  -D_FILE_OFFSET_BITS=64 test.cc

结果得到：

File size: 5045966585
File descriptor: 3
PA: 0x89f80000, MAP_FAILED: 0, Status: Success
PA: 0x5d34a000, MAP_FAILED: 0, Status: Success
PA: 0x30714000, MAP_FAILED: 0, Status: Success
PA: 0x3ade000, MAP_FAILED: 0, Status: Success
PA: 0xffffffff, MAP_FAILED: 1, Status: Cannot allocate memory
PA: 0xffffffff, MAP_FAILED: 1, Status: Cannot allocate memory
PA: 0xffffffff, MAP_FAILED: 1, Status: Cannot allocate memory
PA: 0xffffffff, MAP_FAILED: 1, Status: Cannot allocate memory
PA: 0xffffffff, MAP_FAILED: 1, Status: Cannot allocate memory
PA: 0xffffffff, MAP_FAILED: 1, Status: Cannot allocate memory

从结果来看，mmap成功了4次，然后才陷入真正的麻烦。但它不应该成功，因为文件是 ~5GB。

我的问题是：

  1. 此行为是否适用于mmap？
  2. 如果不是，我哪里做错了？

编辑：

使用物理地址扩展 （PAE），32 位系统可以添加远超过 2^32 字节（如果可用）。

此 CPU 没有 PAE 支持

$> cat /proc/cpuinfo
Processor       : ARMv7 Processor rev 4 (v7l)
processor       : 0
BogoMIPS        : 1436.46
processor       : 1
BogoMIPS        : 1436.46
Features        : swp half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt 
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant     : 0x0
CPU part        : 0xc07
CPU revision    : 4
Hardware        : sun7i
Revision        : 0000
Serial          : 09c11b9d52544848804857831651664b

PAE 无关紧要。这与访问大量物理内存无关。

问题是您的 mmap 函数采用 32 位值作为映射的大小。因此，您的 64 位大小被截断，您实际上分配的虚拟内存不到 1 GB。

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