.\" -*- coding: UTF-8 -*- .\" Copyright (C) Michael Kerrisk, 2004 .\" using some material drawn from earlier man pages .\" written by Thomas Kuhn, Copyright 1996 .\" .\" %%%LICENSE_START(GPLv2+_DOC_FULL) .\" This is free documentation; you can redistribute it and/or .\" modify it under the terms of the GNU General Public License as .\" published by the Free Software Foundation; either version 2 of .\" the License, or (at your option) any later version. .\" .\" The GNU General Public License's references to "object code" .\" and "executables" are to be interpreted as the output of any .\" document formatting or typesetting system, including .\" intermediate and printed output. .\" .\" This manual is distributed in the hope that it will be useful, .\" but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of .\" MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. 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April 2014" Linux Linux\-Programmierhandbuch .SH BEZEICHNUNG mlock, munlock, mlockall, munlockall \- Speicher ver\- und entriegeln .SH ÜBERSICHT .nf \fB#include \fP .sp \fBint mlock(const void *\fP\fIaddr\fP\fB, size_t \fP\fIlen\fP\fB);\fP \fBint munlock(const void *\fP\fIaddr\fP\fB, size_t \fP\fIlen\fP\fB);\fP .sp \fBint mlockall(int \fP\fIflags\fP\fB);\fP \fBint munlockall(void);\fP .fi .SH BESCHREIBUNG \fBmlock\fP() bzw. \fBmlockall\fP() bzw. verriegeln den gesamten oder einen Teil des virtuellen Adressraums des aufrufenden Prozesses im RAM und verhindern, dass der Speicherinhalt in den Swap\-Bereich ausgelagert wird. \fBmunlock\fP() und \fBmunlockall\fP () führen die umgekehrte Operation durch bzw. entriegeln den gesamten oder einen Teil des virtuellen Adressraums des aufrufenden Prozesses, sodass die Seiten im angegebenen virtuellen Adressbereich wieder ausgelagert werden können, wenn das von der Kernel\-Speicherverwaltung verlangt wird. Ver\- und Entriegelung des Speichers werden für ganze Speicherseiten durchgeführt. .SS "mlock() und munlock()" \fBmlock\fP() verriegelt Seiten im Adressbereich, der bei \fIaddr\fP beginnt und sich über \fIlen\fP Byte erstreckt. Alle Seiten, die einen Teil des angegebenen Adressbereichs enthalten, verbleiben nach einem erfolgreichen Aufruf garantiert im RAM; die Seiten bleiben garantiert im RAM, bis sie wieder entriegelt werden. \fBmunlock\fP() entriegelt Seiten im Adressbereich, der mit \fIaddr\fP beginnt und sich über \fIlen\fP Byte erstreckt. Nach diesem Aufruf können alle Seiten, die einen Teil des angegebenen Speicherbereichs umfassen, erneut vom Kernel in externen Swap\-Speicher ausgelagert werden. .SS "mlockall() und munlockall()" \fBmlockall\fP() sperrt das Paging für alle Seiten, die in den Adressraum des aufrufenden Prozesses eingebunden sind. Dieses bezieht sich auf die Seiten von Code\-, Daten\- und Stacksegment genauso wie auf gemeinsame Bibliotheken, Kernel\-Daten im Userspace, Shared Memory und auf den Speicher abgebildete Dateien. Es wird garantiert, dass alle eingebundenen Speicherseiten im RAM bleiben, wenn der Aufruf von \fBmlockall\fP() erfolgreich beendet wird. Es wird darüber hinaus garantiert, dass die Seiten solange im RAM bleiben, bis sie wieder entriegelt werden. Das Argument \fIflags\fP wird mittels logischem ODER aus einer oder mehreren der folgenden Konstanten konstruiert: .TP 1.2i \fBMCL_CURRENT\fP sperrt alle Seiten, die momentan in den Adressraum des Prozesses eingeblendet sind. .TP \fBMCL_FUTURE\fP sperrt alle Seiten, die in Zukunft in den Adressraum des Prozesses eingeblendet werden. Das könnten zum Beispiel neue Adress\-Seiten sein, die bei einem sich vergrößernden Heap und Stack benötigt werden, Dateien, die in den Speicher eingeblendet werden, oder gemeinsam benutzte Speicherbereiche. .PP Falls \fBMCL_FUTURE\fP angegeben wurde, kann ein späterer Systemaufruf (z.\ B. \fBmmap\fP(2), \fBsbrk\fP(2), \fBmalloc\fP (3)) fehlschlagen, wenn durch ihn die Zahl gesperrter Bytes das zulässige Maximum überschreiten würde (siehe unten). Unter den gleichen Voraussetzungen kann eine Vergrößerung des Stacks ebenfalls fehlschlagen: der Kernel wird den Stack\-Ausbau verweigern und dem Prozess ein \fBSIGSEGV\fP\-Signal schicken. \fBmunlockall\fP() entriegelt alle in den Addressraum des aufrufenden Prozesses eingeblendeten Seiten. .SH RÜCKGABEWERT Bei Erfolg geben diese Systemaufrufe 0 zurück. Bei einem Fehler wird \-1 zurückgegeben, \fIerrno\fP entsprechend gesetzt und keine Änderungen an den Sperren im Adressraum des Prozesses durchgeführt. .SH FEHLER .TP \fBENOMEM\fP (Linux 2.6.9 und später) Der Aufrufende hatte eine weiche Ressourcenbegrenzung \fBRLIMIT_MEMLOCK\fP ungleich null, versuchte aber über diese Grenze hinaus Speicher zu verriegeln. Diese Grenze wird nicht erzwungen, wenn der Prozess privilegiert ist (\fBCAP_IPC_LOCK\fP). .TP \fBENOMEM\fP .\" In the case of mlock(), this check is somewhat buggy: it doesn't .\" take into account whether the to-be-locked range overlaps with .\" already locked pages. Thus, suppose we allocate .\" (num_physpages / 4 + 1) of memory, and lock those pages once using .\" mlock(), and then lock the *same* page range a second time. .\" In the case, the second mlock() call will fail, since the check .\" calculates that the process is trying to lock (num_physpages / 2 + 2) .\" pages, which of course is not true. (MTK, Nov 04, kernel 2.4.28) (Linux 2.4 und früher) Der aufrufende Prozess versuchte mehr als die Hälfte des RAMs zu verriegeln. .TP \fBEPERM\fP .\"SVr4 documents an additional EAGAIN error code. Der Aufrufende ist nicht privilegiert, benötigt aber zur Durchführung der angeforderten Operation Privilegien (\fBCAP_IPC_LOCK\fP). .LP Für \fBmlock\fP() und \fBmunlock\fP(): .TP \fBEAGAIN\fP Ein Teil des angegebenen Adressbereichs oder der gesamte Adressbereich konnten nicht verriegelt werden. .TP \fBEINVAL\fP Das Ergebnis der Addition \fIstart\fP+\fIlen\fP war kleiner als \fIstart\fP (z.\ B. kann die Addition einen Überlauf verursacht haben.) .TP \fBEINVAL\fP (Nicht unter Linux) \fIaddr\fP war kein Vielfaches der Seitengröße. .TP \fBENOMEM\fP Ein Teil des angegebenen Adressbereichs entspricht nicht Seiten, die in den Adressraum des Prozesses eingeblendet sind. .LP Für \fBmlockall\fP(): .TP \fBEINVAL\fP Es wurden unbekannte \fIFlags\fP angegeben. .LP Für \fBmunlockall\fP(): .TP \fBEPERM\fP (Linux 2.6.8 und früher) Der Aufrufende war nicht privilegiert (\fBCAP_IPC_LOCK\fP). .SH "KONFORM ZU" POSIX.1\-2001, SVr4. .SH VERFÜGBARKEIT Auf POSIX\-Systemen, auf denen \fBmlock\fP() und \fBmunlock\fP() verfügbar sind, ist \fB_POSIX_MEMLOCK_RANGE\fP in \fI\fP definiert und die Anzahl der Bytes pro Seite kann der Konstante \fBPAGESIZE\fP (wenn sie definiert ist) in \fI\fP entnommen werden oder durch einen Aufruf von \fIsysconf(_SC_PAGESIZE)\fP bestimmt werden. .\" POSIX.1-2001: It shall be defined to -1 or 0 or 200112L. .\" -1: unavailable, 0: ask using sysconf(). .\" glibc defines it to 1. Auf POSIX\-Systemen, auf denen \fBmlockall\fP() und \fBmunlockall\fP() verfügbar sind, ist \fB_POSIX_MEMLOCK\fP in als ein Wert größer als 0 definiert. (Siehe auch \fBsysconf\fP(3).) .SH ANMERKUNGEN Das Sperren von Speicher hat zwei Hauptanwendungen: Echtzeitalgorithmen und Hochsicherheits\-Datenverarbeitung. Echtzeitanwendungen erfordern deterministisches Timing, und, wie auch Scheduling, ist Paging einer der Hauptgründe für unerwartete Verzögerungen in der Programmausführung. Echtzeitanwendungen werden außerdem für gewöhnlich mit \fBsched_setscheduler\fP(2) auf einen Echtzeit\-Scheduler umschalten. Kryptographische Sicherheitssoftware stellt oft sicherheitskritische Bytes wie Passwörter oder geheime Schlüssel als Datenstrukturen dar. Durch Paging könnten diese geheimen Daten auf ein permanentes Swap\-Speichermedium übertragen werden, von wo aus sie auch dann noch Dritten zugänglich sein können, lange nachdem das Programm die geheimen Daten aus dem RAM gelöscht und sich beendet hat. (Bedenken Sie bitte, dass der Suspend\-Modus von Laptops und manchen Desktop\-Rechnern, unabhängig von Speichersperren, eine Kopie des RAMs auf der Platte speichern wird.) Echtzeitprozesse, die mittels \fBmlockall\fP() Verzögerungen durch Page Faults (Seitenfehler) vermeiden, sollten ausreichend gesperrte Stackseiten reservieren, bevor sie in die zeitkritische Phase treten, sodass durch einen Funktionsaufruf kein Fehler entstehen kann. Dies kann durch den Aufruf einer Funktion erreicht werden, die eine ausreichend große automatische Variable (ein Feld) erzeugt und in den Speicher schreibt, in dem die Variable liegt, um diese Stackseiten zu belegen. Auf diesem Wege werden genug Seiten für den Stack bereitgestellt und können im RAM verriegelt werden. Der Schreibvorgang stellt sicher, dass nicht einmal ein Schreib\-Kopier\-Seitenfehler in der kritischen Phase eintreten kann. Speicherverriegelungen werden nicht an mittels \fBfork\fP(2) erzeugte Kindprozesse vererbt und durch einen Aufruf von \fBexecve\fP(2) oder das Ende des Prozesses automatisch entfernt (entriegelt). Die Einstellung \fBMCL_FUTURE\fP in \fBmlockall\fP() wird nicht von einem Kindprozess ererbt, der mittels \fBfork\fP(2) erzeugt wurde und wird während eines \fBexecve\fP(2) gelöscht. Die Speicherverriegelung wird automatisch entfernt, wenn der Adressbereich mittels \fBmunmap\fP(2) ausgeblendet wird. Speichersperren werden nicht hochgezählt (»gestapelt«), das heißt, Seiten die mehrmals durch den Aufruf von \fBmlockall\fP() oder \fBmlock\fP() gesperrt wurden werden durch einen einzigen Aufruf von \fBmunlock\fP() für den entsprechenden Bereich oder durch \fBmunlockall\fP() sofort wieder freigegeben. Seiten, die an verschiedene Orte oder für verschiedene Prozesse eingeblendet wurden, bleiben solange im RAM verriegelt, wie sie mindestens an einem Ort oder durch einen Prozess benötigt werden. .SS Linux\-Anmerkungen Unter Linux runden \fBmlock\fP() und \fBmunlock\fP() \fIaddr\fP automatisch zur nächsten Seitengrenze ab. Da aber POSIX.1\-2001 Implementierungen gestattet, welche die Ausrichtung von \fIaddr\fP an Seitengrenzen fordern, sollten portable Anwendungen die Ausrichtung sicherstellen. Das Feld \fIVmLck\fP der Linux\-spezifischen Datei \fI/proc/PID/status\fP gibt an, wie viele Kilobytes Speicher der Prozess mit der ID \fIPID\fP mittels \fBmlock\fP(), \fBmlockall\fP() und \fBmmap\fP(2) mit dem Flag \fBMAP_LOCKED\fP verriegelt hat. .SS "Grenzen und Zugriffsrechte" Bis einschließlich Linux 2.6.8 muss ein Prozess privilegiert sein (\fBCAP_IPC_LOCK\fP), um Speicher zu verriegeln. Die weiche Systembegrenzung \fBRLIMIT_MEMLOCK\fP bestimmt einen Speicher\-Schwellwert, den der Prozess verriegeln darf. Seit Linux 2.6.9 kann ein privilegierter Prozess unbegrenzt Speicher verriegeln. Die weiche Systembegrenzung \fBRLIMIT_MEMLOCK\fP legt stattdessen fest, wieviel Speicher ein nicht privilegierter Prozess verriegeln darf. .SH FEHLER In den Linux\-Kerneln 2.4.x bis einschließlich 2.4.17 bewirkte ein Fehler, dass das Flag \fBMCL_FUTURE\fP von \fBmlockall\fP() über einen Aufruf von \fBfork\fP(2) vererbt wurde. Dies wurde in Kernel 2.4.18 behoben. .\" See the following LKML thread: .\" http://marc.theaimsgroup.com/?l=linux-kernel&m=113801392825023&w=2 .\" "Rationale for RLIMIT_MEMLOCK" .\" 23 Jan 2006 Seit Kernel 2.6.9 werden, falls ein privilegierter Prozess \fImlockall(MCL_FUTURE)\fP aufruft und anschließend Privilegien aufgibt (die Capability \fBCAP_IPC_LOCK\fP verliert, weil er beispielsweise seine effektive UID auf einen von null verschiedenen Wert setzt), nachfolgende Speicherzuordnungen (z.B. \fBmmap\fP(2), \fBbrk\fP(2)) fehlschlagen, wenn die Ressourcengrenze \fBRLIMIT_MEMLOCK\fP berührt wird. .SH "SIEHE AUCH" \fBmmap\fP(2), \fBsetrlimit\fP(2), \fBshmctl\fP(2), \fBsysconf\fP(3), \fBproc\fP(5), \fBcapabilities\fP(7) .SH KOLOPHON Diese Seite ist Teil der Veröffentlichung 3.74 des Projekts Linux\-\fIman\-pages\fP. Eine Beschreibung des Projekts, Informationen, wie Fehler gemeldet werden können sowie die aktuelle Version dieser Seite finden sich unter \%http://www.kernel.org/doc/man\-pages/. .SH ÜBERSETZUNG Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Michaela Hohenner , Hanno Wagner , Martin Schulze , Martin Eberhard Schauer und Mario Blättermann erstellt. Diese Übersetzung ist Freie Dokumentation; lesen Sie die GNU General Public License Version 3 oder neuer bezüglich der Copyright-Bedingungen. Es wird KEINE HAFTUNG übernommen. Wenn Sie Fehler in der Übersetzung dieser Handbuchseite finden, schicken Sie bitte eine E-Mail an .