大的物理連續存儲區

Question

對於我的碩士 論文中，我必須對Intel內部在CPU中使用的哈希函數進行反向工程，以在Sandy Bridge和更新一代中的Last Level Cache片之間分配數據。 為此，我正在Linux中開發一個應用程序，該應用程序需要一個物理上連續的內存區域才能進行測試。 想法是從該區域讀取數據，以便對其進行緩存，探查是否已清除較舊的數據（通過延遲措施或LLC未命中計數器），以查找沖突的內存地址，並最終通過比較這些沖突的地址來發現哈希函數。 研究人員已經在Windows中使用了相同的步驟，並且證明該步驟有效。

為此，我需要分配一個必須大（64 MB或更大）且完全可緩存的區域，因此在TLB中沒有DMA友好選項。 如何執行此分配？

為了完全控制分配（即，它實際上在物理上是連續的），我的想法是編寫一個Linux模塊，從用戶空間中導出設備並mmap（），但是我不知道如何分配這么多內核中的連續內存。 我聽說過Linux連續內存分配器（CMA），但是我不知道它是如何工作的

Answer 1

應用程序看不到物理內存， 進程在虛擬內存 中有一些地址空間 。 閱讀有關MMU的信息 （在虛擬空間中什么是連續的，在物理上可能並不是真正連續的，反之亦然）

您可能想使用mlock（2）鎖定一些內存

但是您的應用程序將被調度，並且其他進程（或調度的任務）將弄臟您的CPU緩存 。 另請參見sched_setaffinity（2）

^{（甚至可能搶占了內核代碼）}

Answer 2

有關內核新手的頁面，有關內存分配的一些想法。 但是get_free_pages的最大值看起來像8MiB。 （也許這是編譯時的約束？）

由於這是完全自定義的，因此您可以探索linux內核的mem= boot參數。 這將限制使用的內存量，並且您可以在沒有任何人知道的情況下共享剩余的所有內存。 哎呀，如果您啟動一個busybox系統，您可能可以執行mem=32M ，但是如果您不啟動GUI，那么即使mem=256M應該可以工作。

您還將需要查看Offline Scheduler （和此處 ）。 它可以從Linux中“拔出” CPU，因此您可以完全控制在其上運行的所有代碼。 （其中的某些部分已經在主線內核中，也許全部都在。）