如果写入比给定页面粒度更精细的给定内存位置,是否可以强制崩溃？

Question

我正在编写一个程序,出于性能原因使用共享内存(套接字和管道作为替代品已被评估,并且它们对我的任务来说不够快,一般来说任何涉及副本的IPC方法都太慢).在共享内存区域中,我正在编写许多固定大小的结构.有一个程序负责将结构写入共享内存,以及许多从中读取的客户端.但是,每个结构中都有一个客户端需要写入的成员(引用计数,它们将以原子方式更新).所有其他成员都应该只读给客户.

由于客户端需要更改该成员,因此无法将共享内存区域映射为只读.但他们也不应该修改其他成员,因为这些程序是用C++编写的,所以内存损坏是可能的.理想情况下,一个客户端应该尽可能地使另一个客户端崩溃.我只担心有问题的客户,而不是恶意客户,所以允许不完美的解决方案.

我可以尝试通过声明他们用作const的标头中的成员来阻止客户端覆盖,但这不会阻止内存损坏(缓冲区溢出,错误的强制转换等)被覆盖.我可以插入金丝雀,但是我必须经常支付检查它们的费用.

我可以在一个单独的映射只写页面中存储指向实际数据的指针,而不是直接存储引用计数成员,同时将结构保留在只读映射页面中.这将起作用,如果我尝试写入指向的数据,操作系统将强制我的应用程序崩溃,但是在尝试编写无锁算法时间接存储可能是不合需要的,因为需要遵循另一级别的间接可以改变是否可以原子地完成.

有没有办法标记较小的内存区域,以便写入它们会导致您的应用程序爆炸？有些平台有硬件观察点,也许我可以激活其中一个内联汇编,但我只能在32位x86上一次只限4个,每个只能覆盖部分结构,因为它们有限到4个字节.这也使我的程序调试痛苦;)

编辑:我发现这张相当令人眼花缭乱的纸张,但不幸的是它需要使用ECC内存和修改过的Linux内核.

Answer 1

我不认为有可能只在操作系统级别读取一些位.

刚刚发生的一件事是你可以像你建议的那样将引用计数放在不同的页面中.如果结构是一个通用大小,并且都在顺序存储器位置,您可以使用指针算法从结构指针中定位引用计数,而不是在结构中有一个指针.这可能比为您的用例指针更好.

long *refCountersBase;//The start address of the ref counters page
MyStruct *structsBase;//The start address of your structures page

//get address to reference counter
long *getRefCounter(MyStruct *myStruct )
{
    size_t n = myStruct - structsBase;
    long *ref = refCountersBase + n;
    return ref;
}