Linux内核能否在已映射页A、B间插入空页D并调整B的虚拟地址？

完全可以实现这个需求，核心是通过Linux的内存映射相关系统调用操作进程的虚拟地址空间，具体步骤如下：

• 确认虚拟地址空间布局
  先通过/proc/self/maps查看当前A、B页面的虚拟地址范围，确保A的虚拟地址之后有足够的连续空闲虚拟地址空间（至少一个页大小）来放置新页面D，同时B的虚拟地址可以向后偏移。

• 插入新的空页面D
  使用mmap()系统调用在A的虚拟地址之后直接映射一个匿名空页面：

  #include <sys/mman.h>
  #include <unistd.h>
  
  void *A = /* 已知的A页面虚拟地址 */;
  void *D = mmap(A + getpagesize(), getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE, -1, 0);
  

  该调用会在内核中分配一个空的物理页面，并映射到指定的虚拟地址（A之后的页位置）。

• 调整B的虚拟地址映射
  要保留B的内容，需先解除B原来的虚拟地址映射，再将B的物理页面重新映射到偏移后的新虚拟地址（原B地址 + 页大小）：

  1. 解除原映射：

     void *B = /* 已知的B页面原虚拟地址 */;
     munmap(B, getpagesize());
     

  2. 重新映射B的内容到新地址：
     • 如果B是匿名映射，用mmap()结合MAP_FIXED参数指定新地址：

       void *new_B = mmap(B + getpagesize(), getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE | MAP_FIXED, -1, 0);
       

     • 如果B是文件映射，需使用原文件描述符和偏移量重新映射，替换上述调用的对应参数即可。
       注：MAP_FIXED会强制覆盖目标地址的映射，需确保目标地址处于空闲状态。

• 关键注意事项

  • 操作前必须确认目标虚拟地址（插入D的位置、B的新地址）为空闲，否则mmap()会失败或破坏已有映射。
  • 如果B页面带有*写时复制（COW）*属性，重新映射时要确保内容一致性，避免意外的页复制。
  • 所有操作需要进程拥有足够权限，且需符合进程虚拟地址空间的规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者glades