malloc устанавливает errno в EAGAIN

Ваш вызов mlockall() запрашивает блокировку всех будущих выделений памяти. Однако ОС устанавливает максимальный объем памяти, который может быть заблокирован любым непривилегированным процессом. Вы можете запросить эту сумму с помощью getrlimit(RLIMIT_MEMLOCK,...). В моей системе это 65536 байт.

Теперь, когда я запускаю вашу программу в своей системе, используя strace(1), чтобы увидеть, какие системные вызовы сделаны, я получаю следующее:

mlockall(MCL_FUTURE)                    = 0
brk(0)                                  = 0x2318000
brk(0x2339000)                          = 0x2318000
mmap(NULL, 1048576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
mmap(NULL, 134217728, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_NORESERVE, -1, 0) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
mmap(NULL, 67108864, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_NORESERVE, -1, 0) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
mmap(NULL, 134217728, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_NORESERVE, -1, 0) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
mmap(NULL, 67108864, PROT_NONE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_NORESERVE, -1, 0) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
exit_group(11)                          = ?

Итак, malloc сначала использует brk, чтобы попытаться выделить 135168 байт (0x2339000-0x2318000). Это не удается, потому что превышен предел блокировки, и поэтому brk оставляет "точку останова" (верхняя часть сегмента данных процесса) неизменной. (См. примечание на справочной странице brk(2) о различных соглашениях между библиотекой C и версиями ядра brk().)

Затем malloc пытается вместо этого выделить 1048576 байт, используя mmap. Это также не удается (поскольку он превышает 65536 байт), и здесь мы видим, что возвращается код ошибки EAGAIN. Страница руководства для mmap(2) документирует, что errno установлено в EAGAIN, если «Файл был заблокирован или слишком много памяти было заблокировано», последнее из которых здесь как раз имеет место. malloc, как и многие библиотечные функции, будет проходить через значение errno, оставленное системными вызовами, которые он делает, поэтому EAGAIN — это то, что вы видите, когда возвращается malloc.

(Дополнительные вызовы mmap с PROT_NONE, по-видимому, предназначены для резервирования некоторого адресного пространства для будущего использования и помогают гарантировать, что будущие выделения будут выровнены надлежащим образом. См. malloc/arena.c в исходном коде glibc для кровавых подробностей. В этом случае они тоже терпят неудачу, но это не так актуально)

Короче говоря, проблема в том, что malloc пытается запросить у ОС значительно больший объем памяти, чем вы, пользователь, запросили. Это делается для повышения эффективности, поскольку в большинстве случаев вы будете выделять больше небольших фрагментов памяти, и вам не нужно выполнять системный вызов для каждого из них. Но этот объем превышает лимит для заблокированной памяти, поэтому он не работает. EAGAIN — это код ошибки, установленный системным вызовом mmap в данном случае.

Возможно, на справочной странице malloc следует упомянуть эту возможную настройку errno, но довольно часто библиотечные функции более высокого уровня не описывают все возможные способы установки errno базовыми системными вызовами. (Например, fprintf(3) вызывает write(2), что может установить errno в ENOSPC, если диск заполнен, но вы не найдете никаких упоминаний об этом на справочной странице fprintf(3).) Вы просто должны знать.

Если вы хотите использовать mlockall(MCL_FUTURE), то вы, вероятно, не можете планировать выделение памяти с помощью malloc(3). Вам придется получить его вручную от sbrk(2) или mmap(2), и, конечно же, спланировать, чтобы он не превышал соответствующего лимита или изящно потерпел неудачу. Это довольно неудобно и накладывает ограничения, поэтому, если вам нужна какая-то заблокированная память, и вы не root, вы, вероятно, захотите вместо этого просто использовать mlock(2) для достаточно маленьких объектов.

Какое значение возвращает функция mlockall()?

Согласно стандарту POSIX:

[СНОВА]

Часть или вся память, идентифицированная операцией, не может быть заблокирована при выполнении вызова.

Согласно справочной странице Linux:

   EAGAIN Some or all of the specified address range could not be
          locked.

1. mlockall номер ошибки установки, причина Не удалось заблокировать часть или весь указанный диапазон адресов.
2. Стандарт malloc() не устанавливает для errno значение EAGAIN в случае сбоя.

справочная страница

mlockall

malloc