大的物理连续存储区

Question

对于我的硕士 论文中，我必须对Intel内部在CPU中使用的哈希函数进行反向工程，以在Sandy Bridge和更新一代中的Last Level Cache片之间分配数据。 为此，我正在Linux中开发一个应用程序，该应用程序需要一个物理上连续的内存区域才能进行测试。 想法是从该区域读取数据，以便对其进行缓存，探查是否已清除较旧的数据（通过延迟措施或LLC未命中计数器），以查找冲突的内存地址，并最终通过比较这些冲突的地址来发现哈希函数。 研究人员已经在Windows中使用了相同的步骤，并且证明该步骤有效。

为此，我需要分配一个必须大（64 MB或更大）且完全可缓存的区域，因此在TLB中没有DMA友好选项。 如何执行此分配？

为了完全控制分配（即，它实际上在物理上是连续的），我的想法是编写一个Linux模块，从用户空间中导出设备并mmap（），但是我不知道如何分配这么多内核中的连续内存。 我听说过Linux连续内存分配器（CMA），但是我不知道它是如何工作的

Answer 1

应用程序看不到物理内存， 进程在虚拟内存 中有一些地址空间 。 阅读有关MMU的信息 （在虚拟空间中什么是连续的，在物理上可能并不是真正连续的，反之亦然）

您可能想使用mlock（2）锁定一些内存

但是您的应用程序将被调度，并且其他进程（或调度的任务）将弄脏您的CPU缓存 。 另请参见sched_setaffinity（2）

^{（甚至可能抢占了内核代码）}

Answer 2

有关内核新手的页面，有关内存分配的一些想法。 但是get_free_pages的最大值看起来像8MiB。 （也许这是编译时的约束？）

由于这是完全自定义的，因此您可以探索linux内核的mem= boot参数。 这将限制使用的内存量，并且您可以在没有任何人知道的情况下共享剩余的所有内存。 哎呀，如果您启动一个busybox系统，您可能可以执行mem=32M ，但是如果您不启动GUI，那么即使mem=256M应该可以工作。

您还将需要查看Offline Scheduler （和此处 ）。 它可以从Linux中“拔出” CPU，因此您可以完全控制在其上运行的所有代码。 （其中的某些部分已经在主线内核中，也许全部都在。）