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BEZEICHNUNG
mremap - eine virtuelle Speicheradresse neu mappen
ÜBERSICHT
#define _GNU_SOURCE /* siehe feature_test_macros(7) */
#include <sys/mman.h>
void *mremap(void *alte_Adresse, size_t alte_Größe,
size_t neue_Größe, int Schalter, … /* void *neue_Adresse */);
BESCHREIBUNG
mremap() erweitert (oder verkleinert) ein bestehendes Speicher-Mapping, potenziell durch
gleichzeitiges Verschieben (bestimmt durch das Argument Schalter und den zur Verfügung
stehenden virtuellen Speicherplatz).
alte_Adresse ist die alte Adresse des virtuellen Speicherblocks, den man vergrößern (oder
verkleinern) möchte. Beachten Sie, dass alte_Adresse an den Speicherseiten ausgerichtet
sein muss. alte_Größe ist die alte Größe des virtuellen Speicherblocks. neue_Größe ist die
angeforderte Größe des virtuellen Speicherblocks nach der Größenänderung. Optional kann
ein fünftes Argument, neue_Adresse, angegeben werden; siehe die folgende Beschreibung von
MREMAP_FIXED.
Falls der Wert von alte_Größe Null ist und sich alte_Adresse auf ein gemeinsam benutzbares
Mapping bezieht (siehe mmap(2) MAP_SHARED), dann wird mremap() ein neues Mapping der
gleichen Seiten erstellen. neue_Größe wird die Größe des neuen Mappings sein und der Ort
des neuen Mappings kann mit neue_Adresse festgelegt werden, siehe die nachfolgende
Beschreibung von MREMAP_FIXED. Falls mittels dieser Methode ein neues Mapping angefordert
wird, dann muss der Schalter MREMAP_MAYMOVE angegeben werden.
Das Bitmasken-Argument Schalter kann 0 sein oder die folgenden Schalter enthalten:
MREMAP_MAYMOVE
Per Voreinstellung schlägt mremap() fehl, wenn an der aktuellen Position nicht
ausreichend Platz vorhanden ist, um ein Mapping zu vergrößern. Wird dieser Schalter
angegeben, darf der Kernel das Speicher-Mapping an eine neue virtuelle Adresse
verlegen, falls das erforderlich ist. Wenn das Mapping verlegt wurde, werden
absolute Zeiger zum Ort des alten Mappings ungültig. (Es sollten Offsets relativ
zur Anfangsadresse des Mappings verwendet werden.)
MREMAP_FIXED (seit Linux 2.3.31)
Dieser Schalter dient einem ähnlichen Zweck wie der Schalter MAP_FIXED von mmap(2).
Wenn dieser Schalter angegeben wird, dann akzeptiert mremap() ein fünftes Argument,
void *neue_Adresse, das eine an Seiten ausgerichtete Adresse angibt, an die das
Mapping verschoben werden muss. Alle früheren Mappings auf den von neue_Adresse und
neue_Größe angegebenen Adressbereich werden verworfen.
Falls MREMAP_FIXED angegeben wird, muss ebenfalls MREMAP_MAYMOVE angegeben werden.
MREMAP_DONTUNMAP (seit Linux 5.7)
Dieser Schalter, der zusammen mit MREMAP_MAYMOVE verwandt werden muss, verlegt das
Mapping auf eine neue Adresse, aber entfernt das Mapping an der alte_Adresse nicht.
Der Schalter MREMAP_DONTUNMAP kann nur zusammen mit privaten anonymen Mappings
verwandt werden (siehe die Beschreibung von MAP_PRIVATE und MAP_ANONYMOUS in
mmap(2)).
Nach Abschluss wird jeder Zugriff auf den durch alte_Adresse und alte_Größe
festgelegten Bereich zu einer Seitenausnahmebehandlung führen. Die
Seitenausnahmebehandlung wird durch den Handler userfaultfd(2) erledigt, falls die
Adresse in dem vorher mit userfaultfd(2) registrierten Bereich liegt. Andernfalls
wird der Kernel einen mit Nullen gefüllten Bereich belegen, der die
Ausnahmebehandlung erledigt.
Der Schalter MREMAP_DONTUNMAP kann zur atomaren Verschiebung eines Mappings
verwandt werden, wobei die Quelle gemappt bleibt. Siehe ANMERKUNGEN für mögliche
Anwendungen von MREMAP_DONTUNMAP.
Falls das von alte_Adresse und alte_Größe angegebene Speichersegment gesperrt ist (mittels
mlock(2) oder etwas Ähnlichem), wird diese Sperre aufrecht erhalten, wenn das
Speichersegment verschoben oder seine Größe geändert wird. Als Folge davon kann sich die
Größe des durch einen Prozess gesperrten Speichers ändern.
RÜCKGABEWERT
Bei Erfolg gibt mremap() einen Zeiger auf den neuen virtuellen Speicherbereich zurück. Im
Fehlerfall wird der Wert von MAP_FAILED (d.h. (void *) -1) zurückgegeben und errno
gesetzt, um den Fehler anzuzeigen.
FEHLER
EAGAIN Der Aufrufende versuchte, ein gesperrtes Speichersegment zu vergrößern. Das war
nicht möglich, ohne die Resourcen-Begrenzung RLIMIT_MEMLOCK zu überschreiten.
EFAULT Eine Adresse im Bereich von alte_Adresse bis alte_Adresse+alte_Größe ist für diesen
Prozess eine ungültige virtuelle Speicheradresse. Man erhält sogar EFAULT, wenn
Mappings existieren, die den gesamten angeforderten Adressraum abdecken, aber von
unterschiedlichem Typ sind.
EINVAL Ein ungültiges Argument wurde übergeben. Mögliche Gründe sind:
* alte_Adresse war nicht an der Seitengrenze ausgerichtet
* ein von MREMAP_MAYMOVE, MREMAP_FIXED oder MREMAP_DONTUNMAP verschiedener Wert
wurde in Schalter übergeben
* neue_Größe war Null
* neue_Größe oder neue_Adresse war ungültig
* der neue Adressbereich, der in neue_Adresse und neue_Größe angegeben wurde,
überlappte den in alte_Adresse und alte_Größe angegebenen alten Adressbereich
* MREMAP_FIXED oder MREMAP_DONTUNMAP wurde angegeben, ohne auch MREMAP_MAYMOVE
anzugeben
* MREMAP_DONTUNMAP wurde angegeben, aber eine oder mehrere Seiten in dem durch
alte_Adresse und alte_Größe festgelegten Bereich waren nicht privat anonym
* MREMAP_DONTUNMAP wurde angegeben und alte_Größe war nicht zu neue_Größe
identisch
* alte_Größe war Null und alte_Adresse bezieht sich nicht auf ein gemeinsam
benutzbares Mapping (siehe aber FEHLER)
* alte_Größe war Null und der Schalter MREMAP_MAYMOVE war nicht angegeben
ENOMEM Zur Ausführung der Aktion war nicht genug Speicher verfügbar. Mögliche Gründe sind:
* Der Speicherbereich kann an der aktuellen virtuellen Adresse nicht erweitert
werden und in Schalter ist der Schalter MREMAP_MAYMOVE nicht gesetzt. Oder es
gibt nicht genug freien (virtuellen) Speicher.
* MREMAP_DONTUNMAP wurde verwandt und verursachte dadurch die Erstellung eines
neuen Mappings, das den verfügbaren (virtuellen) Speicher überschreiten würde.
Oder es würde die maximale Anzahl an erlaubten Mappings überschreiten.
KONFORM ZU
Dieser Aufruf ist Linux-spezifisch und sollte nicht in portierbaren Programmen benutzt
werden.
ANMERKUNGEN
mremap() ändert das Mapping zwischen virtuellen Adressen und Speicherseiten. Dies kann
benutzt werden, um ein sehr effizientes realloc(3) zu implementieren.
Unter Linux ist der Speicher in Seiten eingeteilt. Ein Prozess verfügt über (ein oder)
mehrere lineare virtuelle Speichersegmente. Jedes virtuelle Speichersegment hat ein oder
mehr Mappings auf reale Speicherseiten (in der Seitentabelle). Jedes virtuelle
Speichersegment hat seinen eigenen Schutz (Zugriffsrechte), welcher eine Segmentverletzung
(Segmentation violation, SIGSEGV) verursachen kann, wenn auf den Speicher nicht korrekt
zugegriffen wird (z.B. beim Schreiben in ein schreibgeschütztes Segment). Zugreifen auf
virtuellen Speicher außerhalb der Segmente verursacht ebenfalls eine Segmentverletzung.
Falls mremap() dazu verwandt wird, einen mit mlock(2) oder Äquivalentem gesperrten Bereich
zu verschieben oder zu erweitern, wird der Aufruf mremap() sich die beste Mühe geben, den
neuen Bereich zu bestücken, wird aber nicht mit ENOMEM fehlschlagen, falls der Bereich
nicht bestückt werden kann.
Vor Version 2.4 machte die Glibc die Definition von MREMAP_FIXED nicht verfügbar und der
Prototyp für mremap() ließ das Argument neue_Adresse nicht zu.
Anwendungsfälle für MREMAP_DONTUNMAP
Mögliche Anwendungen für MREMAP_DONTUNMAP sind unter Anderem:
* Nicht kooperatives userfaultfd(2): eine Anwendung kann sich einen virtuellen
Adressbereich mittels MREMAP_DONTUNMAP schnappen und dann einen userfaultfd(2)-Handler
einsetzen, um die Seitenausnahmebehandlungen zu handhaben, die nachfolgend auftreten,
wenn andere Threads in dem Prozess auf Seiten in dem geschnappten Bereich zugreifen.
* Automatische Speicherbereinigung: MREMAP_DONTUNMAP kann im Zusammenspiel mit
userfaultfd(2) verwandt werden, um Algorithmen für automatische Speicherbereinigung zu
implementieren (z.B. in einer virtuellen Java-Maschine). Eine solche Implementierung
kann billiger (und einfacher) als konventionelle automatische
Speicherbereinigungstechniken sein, die Seiten mit einem PROT_NONE-Schutz im
Zusammenspiel mit dem SIGSEGV-Handler markieren, um Zugriff auf diese Seiten
abzufangen.
FEHLER
Vor Linux 4.14 erstellte mremap() ein neues privates Mapping ohne Bezug zum ursprünglichen
Mapping, falls alte_Größe Null war und das Mapping auf das alte_Adresse sich bezog, ein
privates Mapping war (mmap(2) MAP_PRIVATE). Dieses Verhalten war nicht beabsichtigt und
für Anwendungen im Benutzerbereich unerwartet (da es das Ziel von mremap() ist, ein neues
Mapping basierend auf dem ursprünglichen Mapping zu erstellen). Seit Linux 4.14 schlägt
mremap() in diesem Szenario mit dem Fehler EINVAL fehl.
SIEHE AUCH
brk(2), getpagesize(2), getrlimit(2), mlock(2), mmap(2), sbrk(2), malloc(3), realloc(3)
Ihr Lieblingsbuch über Betriebssysteme für weitere Informationen über »paged memory«.
(Modern Operating Systems von Andrew S. Tanenbaum, Inside Linux von Randolph Bentson, The
Design of the UNIX Operating System von Maurice J. Bach.)
KOLOPHON
Diese Seite ist Teil der Veröffentlichung 5.13 des Projekts Linux-man-pages. Eine
Beschreibung des Projekts, Informationen, wie Fehler gemeldet werden können sowie die
aktuelle Version dieser Seite finden sich unter https://www.kernel.org/doc/man-pages/.
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Patrick Rother <krd@gulu.net>,
Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Mario Blättermann
<mario.blaettermann@gmail.com> und Helge Kreutzmann <debian@helgefjell.de> erstellt.
Diese Übersetzung ist Freie Dokumentation; lesen Sie die GNU General Public License
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