Linux内核5.8及以上版本如何分配可执行内存？

背景说明 #

自Linux 5.8内核发布后，__vmalloc()函数的签名发生变更：
旧签名：

void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot)

新签名：

void *__vmalloc(unsigned long size, gfp_t gfp_mask)

这意味着无法再通过该函数直接指定内存属性来分配可执行内存。常规适配代码如下：

#if LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(5,8,0)
return __vmalloc(len, GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL_EXEC);
#else
return __vmalloc(len, GFP_KERNEL);
#endif

但这种适配方式下，若不使用内核noexec参数，内核5.8及以上版本无法通过vmalloc分配可执行内存。请问此时有什么替代方案？

可行替代方案 #

• 使用vmalloc_exec()专用接口
  内核提供了vmalloc_exec()函数，专门用于分配具备可执行属性的虚拟内存，内部已封装好页属性设置逻辑，直接适配5.8及以上内核：

  void *exec_buf = vmalloc_exec(size);
  if (!exec_buf) {
      // 处理内存分配失败逻辑
  }
  

• 先分配内存再修改页属性
  若需要更灵活的内存分配控制，可先通过vmalloc()或__vmalloc()分配普通内存，再调用set_memory_x()将目标内存区域设置为可执行：

  void *buf = vmalloc(size);
  if (!buf) {
      // 处理分配失败
  }
  // 按页对齐计算需要修改的页数
  unsigned int pages = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
  if (set_memory_x((unsigned long)buf, pages) != 0) {
      // 修改属性失败，释放已分配内存
      vfree(buf);
      buf = NULL;
  }
  

  注意：set_memory_x()要求操作的内存区域页对齐，且部分内核配置可能限制此类内存属性修改操作，需确保权限足够。

• 使用__vmalloc_node_range()指定页属性
  如果需要指定内存节点、对齐规则等复杂参数，可使用__vmalloc_node_range()函数，该函数保留了pgprot_t prot参数，直接传入PAGE_KERNEL_EXEC即可分配可执行内存：

  void *exec_buf = __vmalloc_node_range(size, 1, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
                                      GFP_KERNEL, PAGE_KERNEL_EXEC, 0, NUMA_NO_NODE, __builtin_return_address(0));
  if (!exec_buf) {
      // 处理分配失败逻辑
  }
  

  该函数参数较多，需注意对齐值（此处为1表示按字节对齐）、内存范围、NUMA节点编号等参数的正确设置。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Xander