mallocの挙動について

2011/01/21 11:29

このQ&Aのポイント

C言語で書かれた32bitアプリを32bitのサーバAと64bitのサーバBで実行したところ、サーバBではmallocでNULLポインタが返され異常終了した。
サーバAは正常終了し、期待した実行結果が得られています。
プロジェクトの設定で2GBを越えるアドレスをサポートするオプションを設定すれば、サーバBでもアプリが正常終了するようになりました。しかし、このオプションがない場合にメモリが多いサーバでmallocのメモリ確保が失敗する関連性については理解できていません。

Nu-GGG
お礼率100% (1/1)

C・C++・C#
回答数1
ありがとう数1

みんなの回答 （1）
専門家の回答

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー

chie65536（@chie65535）
ベストアンサー率44% (8812/19983)

2011/01/21 12:12 回答No.1

・２Gを超えるメモリをサポートしない場合の挙動「メモリアドレスは２Gを超えない」と言う前提で処理されます（メモリアドレスを３２ビットで扱います）従って、OSに対してメモリ確保を要求した時、戻り値を「３２ビット整数で、正数なら成功、負数なら失敗」と扱います。なので、OSが「２G以降のアドレスを返す」と「３２ビット整数で負数」となるため、メモリ確保に成功しているにも関わらず、失敗したと誤解して処理を継続します（最終的にはmallocがNULLを返します）サーバーAでは、３GBオプションがオフなので「ユーザーメモリは前半２G、カーネルメモリは後半２G」となります。ユーザーメモリが前半２Gの範囲に限定されるので、OSは、メモリ確保成功時「２G以降のアドレスは返さない」ので「３２ビット整数で、正数なら成功、負数なら失敗」と扱っても問題は起きません。しかし、サーバーBでは（デフォルト設定ならば）「ユーザーメモリは前半４G、カーネルメモリは後半２G」となります。ユーザーメモリが前半２Gの範囲に固定されないので、OSは、メモリ確保成功時「３２ビット整数で、正数や負数になるアドレスを返す」ので「正数なら成功、負数なら失敗」と扱うと問題が起きます。・２Gを超えるメモリをサポートする場合の挙動「メモリアドレスは２Gを超える」と言う前提で処理されます（メモリアドレスを64ビットで扱います）従って、OSに対してメモリ確保を要求した時、戻り値は「６４ビット整数で、正数なら成功、負数なら失敗」と扱います。成功時には「３２ビット整数で負数になる、２G以降のアドレスも、正しくアドレスとして扱う」ので、成功しているのに失敗と勘違いする事はありません。例え「メモリ使用量が２G未満」だとしても「物理アドレスが２G（0ｘ7FFFFFFF）を超える可能性があるシステム」では「２Gを超えるメモリをサポートする」にしなければなりません。今回の場合、サーバーAは「ユーザーメモリの物理アドレスが0x00000000～0x7FFFFFFFの範囲に限定される」ので「２Gを超えるメモリをサポートしない」でも「偶然、うまくいっただけ」です。もし、サーバーAに「３Gオプション」を付けていたら「ユーザーメモリの物理アドレスが2G(0x7FFFFFFFF)を超え、サーバーBと同様の結果になっていた筈です。重要なのは「使用量が２Gを超えるか？」ではなく「メモリアドレス（物理アドレス）が２Gを超えるか？」なのです。

質問者