如何从C中的新虚拟页面分配内存？

Question

在创建尺寸为PageSize x PageSize的二维数组时，我正在分析跨虚拟页面分配的效果。我的机器的页面大小是4096。我有4096个整数指针（列）的数组，指向4096个整数（行）。

我想在新的虚拟页面上开始分配第一个整数指针。如何确定当前的存储位置是否是新页面？一次，我确定了这一点，相信可以写一些垃圾值并将指针移至新的虚拟页面。这就是我分配数组的方式。

    array = malloc(ncolumns * sizeof(int *));
    for(j = 0; j < ncolumns; j++)
    {
        array[j] = malloc(nrows * sizeof(int));
        if(array[j] == NULL)
        { reportError(8);}
    }

Answer 1

如果您知道页面大小，则可以分配足够大小的内存部分，这将保证新分配的内存的某些部分在页面边界上对齐。您需要分配至少 8192 字节的内存，以保证 4096 字节在 4096 字节边界上对齐。

例如，如果您调用malloc并且它返回与 (4097) 对齐的偏移量0xDEAD1001，则您将需要转到内存地址处的下一页0xDEAD2000以获得 4096 字节对齐。然后，您将需要至少 4096 字节的连续空间。因此，需要分配8192字节。

malloc要获得 4k 字节对齐的内存位置，您可以将 4095 添加到and mask 最后 3 个字节返回的地址。

void *mem = malloc(8192);
void *ptr = ((void *)mem+0x0FFF) & ~ (void *)0x0FFF;

编辑：确保保留指向分配的原始内存的指针，以便稍后可以转身并使用它来调用free().

假设这一次，malloc返回了0xDEAD000F。

0xDEAD000F + 0x0000FFF = 0xDEAD100E 
0xDEAD100E & ~0x0000FFF = 0xDEAD1000

如果您不想执行所有这些混乱的指针算术，我认为您可以使用posix_memalign. 在这里查看一下。如果您使用不同的平台，我确信有类似的内存对齐服务可用。