macOS下mmap无法分配可执行页面的原因及修复方法

macOS 13启用了严格的W^X（写异或执行）安全防护机制，核心规则就是同一块内存不能同时拥有写权限（PROT_WRITE）和执行权限（PROT_EXEC）。你当前的mmap调用同时指定了这两个权限，直接违反了系统的安全策略，所以哪怕mmap返回了有效指针，实际访问时也会触发段错误。

得按W^X的规则来，分两步操作内存：

• 先申请只有读写权限的匿名内存，把要执行的内容写进去；
• 用mprotect把这块内存的权限改成执行+读权限，之后再执行里面的代码。

修改后的示例代码：

#include <sys/mman.h>
#include <stddef.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

int main() {
    size_t size = 100;
    // 第一步：申请仅读写权限的匿名内存
    char* buf = (char*)mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if (buf == MAP_FAILED) {
        perror("mmap 失败");
        return 1;
    }

    // 往内存里写数据（如果是可执行代码，这里填对应的机器指令）
    *buf = 'a';

    // 第二步：修改权限为执行+读
    if (mprotect(buf, size, PROT_READ | PROT_EXEC) == -1) {
        perror("mprotect 失败");
        munmap(buf, size);
        return 1;
    }

    // 现在可以执行这块内存里的代码了（示例只是存了字符，实际替换成指令即可）
    // 比如调用函数：((void(*)())buf)();

    // 用完记得释放内存
    munmap(buf, size);
    return 0;
}

如果是JIT这类需要动态修改代码的场景，可以先把权限改回读写，修改内容后再改回执行权限——但每次切换都得用mprotect，而且绝对不能同时开写和执行权限。macOS的这个W^X是系统强制规则，没法绕过，必须按这个流程来。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr User