4Gを超えるメモリアクセス の履歴(No.2)

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  • 1 (2020-10-07 (水) 11:33:21)
  • 2 (2020-10-07 (水) 14:01:30)

4Gを超えるメモリアクセス†

32bitアプリで4GB以上のメモリ空間をアクセスする方法。
ARMなどの組込み系で、4GBを超えるメモリ空間にアクセスすることになったので備忘録。
ちなみに確認環境にRaspberry PIを使っているのは守秘義務のためｗ

動作環境の確認†

pi@raspberrypi:~ $ uname -a
Linux raspberrypi 4.14.114-v7+ #1 SMP Fri Jun 28 15:47:58 JST 2019 armv7l GNU/Linux

mmap()†

日本語のMan page of MMAPを参考に。
mmap()の第4引数 off_t が 32bitなのか64bitなのかが肝。

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

サンプルコードはこちら

実行結果

pi@raspberrypi:~ $ gcc m.c
pi@raspberrypi:~ $ ./a.out
sizeof(off_t) = 4
pi@raspberrypi:~ $ gcc m.c -D_FILE_OFFSET_BITS=64
pi@raspberrypi:~ $ ./a.out
sizeof(off_t) = 8

コンパイラオプションに -D_FILE_OFFSET_BITS=64 を指定することで64bitアクセスが可能。
ちなみにソースコードの先頭行を下記のようにすることでも対応可能。

pi@raspberrypi:~ $ gcc m.c
pi@raspberrypi:~ $ ./a.out
sizeof(off_t) = 8

mmap64()†

日本語のMan pageサイトは存在しない。
Debianのサイトmmap64(3) — manpages-ja-devを参考にするか、
Libcの本家のサイトmmap64(3) — Linux manual pageを参考にする。

ただ、第4引数が off_t だと32bitでは？と思い、ヘッダファイルを確認。
ファイルの所在は /usr/include/arm-linux-gnueabihf/sys/mman.h

ということで、__off64_t が実体らしい。

サンプルコードはこちら

実行結果

pi@raspberrypi:~ $ gcc m.c
m.c: In function ‘main’:
m.c:19:9: warning: implicit declaration of function ‘mmap64’ [-Wimplicit-function-declaration]
  addr = mmap64(NULL, 512, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_SHARED, fd, PHYSICAL_ADDR);
         ^~~~~~
m.c:19:7: warning: assignment makes pointer from integer without a cast [-Wint-conversion]
  addr = mmap64(NULL, 512, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_SHARED, fd, PHYSICAL_ADDR);
       ^
pi@raspberrypi:~ $ ./a.out
sizeof(__off64_t) = 8

警告が出るので対応としては、コンパイルオプションに -D_LARGEFILE64_SOURCE=1 を指定する。

pi@raspberrypi:~ $ gcc m.c -D_LARGEFILE64_SOURCE=1
pi@raspberrypi:~ $ ./a.out
sizeof(__off64_t) = 8

もしくはソースコードの先頭行を下記のようにすることでも対応可能。

pi@raspberrypi:~ $ gcc m.c
pi@raspberrypi:~ $ ./a.out
sizeof(__off64_t) = 8