经过一定次数的调用后，Mprotect失败

mprotect fails after some number of calls

本文关键字：Mprotect 失败 调用 经过      更新时间：2023-10-16

我想写一个程序，我分配一个内存块，然后有选择地改变保护的页面大小和页面对齐的块子集。但是，当我尝试在> 8页的内存块上调用mprotect时，mprotect失败，错误为"无法分配内存"。

下面是一个最小的、完整的、可验证的例子，它再现了这个问题:

#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <cerrno>
#include <cstring>
#include <iostream>
int main() {
    const int n_pages = 12;
    const int page_size = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);   // 4096
    const int block_size = n_pages * page_size;     // 65536
    char* block_addr = (char*)aligned_alloc(page_size, block_size);
    char* chunks[n_pages];
    char* pointer = block_addr;
    for (int n = 0; n < n_pages; n++) {
        pointer = pointer + (n * page_size);
        chunks[n] = pointer;
    }
    std::cout << "Set chunks read-only.n";
    for (int n = 0; n < n_pages; n++) {
        if (mprotect(chunks[n], page_size, PROT_READ) != 0) {
            std::cerr << n+1 << '/' << n_pages << ' '
                      << "mprotect failed: " << std::strerror(errno) << 'n';
        }
    }
    std::cout << "Set chunks read/write.n";
    for (int n = 0; n < n_pages; n++) {
        if (mprotect(chunks[n], page_size, PROT_READ|PROT_WRITE) != 0) {
            std::cerr << n+1 << '/' << n_pages << ' '
                      << "mprotect failed: " << std::strerror(errno) << 'n';
        }
    }
    free(block_addr);
}

对于n>8的块，这始终失败，给出以下消息:

Set chunks read-only.
9/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
10/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
11/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
12/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
Set chunks read/write.
9/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
10/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
11/12 mprotect failed: Cannot allocate memory
12/12 mprotect failed: Cannot allocate memory

我发现了一个问题，其中OP似乎得到与我相同的错误，大卫·哈曼有用地提供了一些提示问题的来源，但我真的不明白他在说什么。不幸的是OP没有提供他们的代码，所以我们不能确切地知道他们在做什么或者他们是如何修复的。

所以基本上我的问题是:为什么mprotect产生这个错误，我怎么能解决它?

    pointer = pointer + (n * page_size);

这行看起来很可疑。应该是

    pointer = block_addr + (n * page_size);

或

    chunks[n] = pointer;  // need to assign to chunks[n] first
    pointer = pointer + page_size;

否则pointer将离开(在步骤0,1(= 0 + 1)，3(= 0 + 1 + 2)，6(= 0 + 1 + 2 + 3)，…)进入不属于您的进程的内存，因为您没有分配它(即它是"未映射")。这就解释了为什么mprotect在最后几个块中失败了。

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