Функция VirtualAlloc2 (memoryapi.h)

Резервирует, фиксирует или изменяет состояние области памяти в виртуальном адресном пространстве указанного процесса (выделенная память инициализирована до нуля).

Синтаксис

PVOID VirtualAlloc2(
  [in, optional]      HANDLE                 Process,
  [in, optional]      PVOID                  BaseAddress,
  [in]                SIZE_T                 Size,
  [in]                ULONG                  AllocationType,
  [in]                ULONG                  PageProtection,
  [in, out, optional] MEM_EXTENDED_PARAMETER *ExtendedParameters,
  [in]                ULONG                  ParameterCount
);

Параметры

[in, optional] Process

Дескриптор процесса. Функция выделяет память в виртуальном адресном пространстве этого процесса.

Дескриптор должен иметь право доступа PROCESS_VM_OPERATION . Дополнительные сведения см. в разделе "Безопасность процесса" и "Права доступа".

Если процесс имеет значение NULL, функция выделяет память для вызывающего процесса.

[in, optional] BaseAddress

Указатель, указывающий нужный начальный адрес для области страниц, которую нужно выделить.

Если BaseAddress имеет значение NULL, функция определяет, где выделить регион.

Если BaseAddress не имеет значения NULL, то любая указанная MEM_ADDRESS_REQUIREMENTS структура должна состоять из всех нулей, а базовый адрес должен быть нескольким из детализации распределения системы. Чтобы определить степень детализации выделения, используйте функцию GetSystemInfo .

Если этот адрес находится в анклаве, который не инициализирован путем вызова InitializeEnclave, VirtualAlloc2 выделяет страницу нуля для анклава по этому адресу. Страница должна быть ранее незафиксирована и не будет измеряться с помощью инструкции EEXTEND модели программирования расширений Intel Software Guard.

Если адрес находится в анклаве, который вы инициализировали, операция выделения завершается ошибкой ERROR_INVALID_ADDRESS . Это верно для анклава, которые не поддерживают динамическое управление памятью (т. е. SGX1). Анклавы SGX2 разрешают выделение, и страница должна приниматься анклава после выделения.

[in] Size

Размер выделенной области памяти в байтах.

Размер всегда должен быть кратным размером страницы.

Если BaseAddress не имеет значения NULL, функция выделяет все страницы, содержащие один или несколько байтов в диапазоне от BaseAddress до BaseAddress+Size. Это означает, например, что диапазон 2-байтов, который перестраивает границу страницы, приводит к выделению обеих страниц функцией.

[in] AllocationType

Тип выделения памяти. Этот параметр должен содержать одно из следующих значений.

Этот параметр также может указать следующие значения, как указано.

[in] PageProtection

Защита памяти для выделенной области страниц. Если страницы фиксируются, можно указать любую из констант защиты памяти.

Если BaseAddress задает адрес в анклавах, PageProtection не может быть любым из следующих значений:

• PAGE_NOACCESS
• PAGE_GUARD
• PAGE_NOCACHE
• PAGE_WRITECOMBINE

При выделении динамической памяти для анклава параметр PageProtection должен быть PAGE_READWRITE или PAGE_EXECUTE_READWRITE.

[in, out, optional] ExtendedParameters

Необязательный указатель на один или несколько расширенных параметров типа MEM_EXTENDED_PARAMETER. Каждое из этих расширенных значений параметров может иметь поле Type либо MemExtendedParameterAddressRequirements или MemExtendedParameterNumaNode. Если расширенный параметр MemExtendedParameterNumaNode не указан, то поведение совпадает с функциями VirtualAlloc/MapViewOfFile (то есть предпочтительный узел NUMA для физических страниц определяется на основе идеального процессора потока, который сначала обращается к памяти).

[in] ParameterCount

Число расширенных параметров, на которые указывает ExtendedParameters.

Возвращаемое значение

Если функция выполнена успешно, возвращаемое значение является базовым адресом выделенного региона страниц.

Если функция завершается ошибкой, возвращаемое значение равно NULL. Чтобы получить расширенные сведения об ошибке, вызовите GetLastError.

Замечания

Эта функция позволяет указать следующее:

• диапазон виртуального адресного пространства и ограничение выравнивания 2 для новых выделений
• произвольное число расширенных параметров
• предпочтительный узел NUMA для физической памяти в качестве расширенного параметра (см. параметр ExtendedParameters )
• операция заполнителя (в частности, замена).

Этот API предоставляет специализированные методы управления виртуальной памятью в поддержке высокопроизводительных игр и серверных приложений. Например, заполнители позволяют явно секционировать, переложить и повторно сопоставить зарезервированный диапазон памяти; это можно использовать для реализации произвольно расширяемых регионов или буферов кольца виртуальной памяти. VirtualAlloc2 также позволяет распределить память с определенным выравниванием памяти.

Каждая страница имеет связанное состояние страницы. Функция VirtualAlloc2 может выполнять следующие операции:

• Фиксация области зарезервированных страниц
• Зарезервировать область бесплатных страниц
• Одновременно зарезервируйте и зафиксируйте область бесплатных страниц

VirtualAlloc2 может зафиксировать уже зафиксированные страницы, но не могут зарезервировать уже зарезервированные страницы. Это означает, что можно зафиксировать диапазон страниц независимо от того, были ли они уже зафиксированы, и функция не завершится ошибкой. В целом следует указать только минимальный диапазон в основном незафиксированных страниц, так как фиксация большого количества страниц, которые уже зафиксированы, может привести к тому, что вызов VirtualAlloc2 занимает гораздо больше времени.

Вы можете использовать VirtualAlloc2 , чтобы зарезервировать блок страниц, а затем выполнить дополнительные вызовы VirtualAlloc2 для фиксации отдельных страниц из зарезервированного блока. Это позволяет процессу резервировать диапазон своего виртуального адресного пространства без использования физического хранилища до тех пор, пока он не потребуется.

Если параметр lpAddress не имеет значения NULL, функция использует параметры lpAddress и dwSize для вычисления области выделенных страниц. Текущее состояние всего диапазона страниц должно быть совместимо с типом выделения, указанным параметром flAllocationType . В противном случае функция завершается ошибкой, и ни одна из страниц не выделяется. Это требование совместимости не исключает фиксацию уже зафиксированной страницы; см. предыдущий список.

Чтобы выполнить динамически созданный код, используйте VirtualAlloc2 для выделения памяти и функции VirtualProtectEx для предоставления PAGE_EXECUTE доступа.

Функцию VirtualAlloc2 можно использовать для резервирования области расширения окна адресов (AWE) в виртуальном адресном пространстве указанного процесса. Затем этот регион памяти можно использовать для сопоставления физических страниц с виртуальной памятью и из нее, как это требуется приложению. Значения MEM_PHYSICAL и MEM_RESERVE должны быть заданы в параметре AllocationType . Значение MEM_COMMIT не должно быть задано. Для защиты страницы необходимо задать значение PAGE_READWRITE.

Функция VirtualFreeEx может отключить зафиксированную страницу, освободить хранилище страницы или одновременно выпустить зафиксированную страницу. Он также может освободить зарезервированную страницу, что делает ее бесплатной.

При создании региона, который будет исполняемым, вызывающая программа несет ответственность за обеспечение совместного использования кэша с помощью соответствующего вызова FlushInstructionCache после установки кода. В противном случае попытки выполнить код из только что исполняемого региона могут привести к непредсказуемым результатам.

Примеры

Сценарий 1. Создайте циклический буфер путем сопоставления двух смежных представлений одного раздела общей памяти.

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//
// This function creates a ring buffer by allocating a pagefile-backed section
// and mapping two views of that section next to each other. This way if the
// last record in the buffer wraps it can still be accessed in a linear fashion
// using its base VA.
//

void*
CreateRingBuffer (
    unsigned int bufferSize,
    _Outptr_ void** secondaryView
    )
{
    BOOL result;
    HANDLE section = nullptr;
    SYSTEM_INFO sysInfo;
    void* ringBuffer = nullptr;
    void* placeholder1 = nullptr;
    void* placeholder2 = nullptr;
    void* view1 = nullptr;
    void* view2 = nullptr;

    GetSystemInfo (&sysInfo);

    if ((bufferSize % sysInfo.dwAllocationGranularity) != 0) {
        return nullptr;
    }

    //
    // Reserve a placeholder region where the buffer will be mapped.
    //

    placeholder1 = (PCHAR) VirtualAlloc2 (
        nullptr,
        nullptr,
        2 * bufferSize,
        MEM_RESERVE | MEM_RESERVE_PLACEHOLDER,
        PAGE_NOACCESS,
        nullptr, 0
    );

    if (placeholder1 == nullptr) {
        printf ("VirtualAlloc2 failed, error %#x\n", GetLastError());
        goto Exit;
    }

    //
    // Split the placeholder region into two regions of equal size.
    //

    result = VirtualFree (
        placeholder1,
        bufferSize,
        MEM_RELEASE | MEM_PRESERVE_PLACEHOLDER
    );

    if (result == FALSE) {
        printf ("VirtualFreeEx failed, error %#x\n", GetLastError());
        goto Exit;
    }

    placeholder2 = (void*) ((ULONG_PTR) placeholder1 + bufferSize);

    //
    // Create a pagefile-backed section for the buffer.
    //

    section = CreateFileMapping (
        INVALID_HANDLE_VALUE,
        nullptr,
        PAGE_READWRITE,
        0,
        bufferSize, nullptr
    );

    if (section == nullptr) {
        printf ("CreateFileMapping failed, error %#x\n", GetLastError());
        goto Exit;
    }

    //
    // Map the section into the first placeholder region.
    //

    view1 = MapViewOfFile3 (
        section,
        nullptr,
        placeholder1,
        0,
        bufferSize,
        MEM_REPLACE_PLACEHOLDER,
        PAGE_READWRITE,
        nullptr, 0
    );

    if (view1 == nullptr) {
        printf ("MapViewOfFile3 failed, error %#x\n", GetLastError());
        goto Exit;
    }

    //
    // Ownership transferred, don't free this now.
    //

    placeholder1 = nullptr;

    //
    // Map the section into the second placeholder region.
    //

    view2 = MapViewOfFile3 (
        section,
        nullptr,
        placeholder2,
        0,
        bufferSize,
        MEM_REPLACE_PLACEHOLDER,
        PAGE_READWRITE,
        nullptr, 0
    );

    if (view2 == nullptr) {
        printf ("MapViewOfFile3 failed, error %#x\n", GetLastError());
        goto Exit;
    }

    //
    // Success, return both mapped views to the caller.
    //

    ringBuffer = view1;
    *secondaryView = view2;

    placeholder2 = nullptr;
    view1 = nullptr;
    view2 = nullptr;

Exit:

    if (section != nullptr) {
        CloseHandle (section);
    }

    if (placeholder1 != nullptr) {
        VirtualFree (placeholder1, 0, MEM_RELEASE);
    }

    if (placeholder2 != nullptr) {
        VirtualFree (placeholder2, 0, MEM_RELEASE);
    }

    if (view1 != nullptr) {
        UnmapViewOfFileEx (view1, 0);
    }

    if (view2 != nullptr) {
        UnmapViewOfFileEx (view2, 0);
    }

    return ringBuffer;
}

int __cdecl wmain()
{
    char* ringBuffer;
    void* secondaryView;
    unsigned int bufferSize = 0x10000;

    ringBuffer = (char*) CreateRingBuffer (bufferSize, &secondaryView);

    if (ringBuffer == nullptr) {
        printf ("CreateRingBuffer failed\n");
        return 0;
    }

    //
    // Make sure the buffer wraps properly.
    //

    ringBuffer[0] = 'a';

    if (ringBuffer[bufferSize] == 'a') {
        printf ("The buffer wraps as expected\n");
    }

    UnmapViewOfFile (ringBuffer);
    UnmapViewOfFile (secondaryView);
}

Сценарий 2. Укажите предпочтительный узел NUMA при выделении памяти.

void*
AllocateWithPreferredNode (size_t size, unsigned int numaNode)
{
    MEM_EXTENDED_PARAMETER param = {0};

    param.Type = MemExtendedParameterNumaNode;
    param.ULong = numaNode;

    return VirtualAlloc2 (
        nullptr, nullptr,
        size,
        MEM_RESERVE | MEM_COMMIT,
        PAGE_READWRITE,
        &param, 1);
}

Сценарий 3. Выделите память в определенном диапазоне виртуальных адресов (ниже 4 ГБ, в этом примере) и с определенным выравниванием.

void*
AllocateAlignedBelow2GB (size_t size, size_t alignment)
{
    MEM_ADDRESS_REQUIREMENTS addressReqs = {0};
    MEM_EXTENDED_PARAMETER param = {0};

    addressReqs.Alignment = alignment;
    addressReqs.HighestEndingAddress = (PVOID)(ULONG_PTR) 0x7fffffff;

    param.Type = MemExtendedParameterAddressRequirements;
    param.Pointer = &addressReqs;

    return VirtualAlloc2 (
        nullptr, nullptr,
        size,
        MEM_RESERVE | MEM_COMMIT,
        PAGE_READWRITE,
        &param, 1);
}

Требования

См. также

Функции управления памятью

ReadProcessMemory

Функции виртуальной памяти

VirtualAllocExNuma

VirtualFreeEx

VirtualLock

VirtualProtect

VirtualQuery

WriteProcessMemory