来自用户空间的连续物理内存

问题描述：

有没有办法在 Linux 中从用户空间分配连续的物理内存？至少有几个保证连续的内存页面。一个巨大的页面不是答案。

解决方案 1：

没有。您需要从内核空间执行此操作。

如果您说“我们需要从用户空间执行此操作” - 而内核空间中没有发生任何事情，这没有什么意义 - 因为用户空间程序无法控制甚至不知道底层内存是否连续。

您需要这样做的唯一原因是，如果您要与硬件或需要此要求的其他低级（即内核）服务协同工作。因此，您必须在该级别处理它。

因此，答案不仅仅是“你不能”——而且“你永远不需要”。

我编写过这样的内存管理器，它们确实允许我这样做 - 但这总是因为内核级别的一些潜在问题，而这些问题必须在内核级别解决。通常是因为总线上的某些其他代理（PCI 卡、BIOS 甚至 RDMA 接口上的另一台计算机）有物理连续内存要求。同样，所有这些都必须在内核空间中解决。

当您谈论“缓存行”时，您无需担心。您可以放心，用户空间内存的每个页面都是连续的，并且每个页面都比缓存行大得多（无论您谈论的是哪种架构）。

解决方案 2：

是的，如果您只需要几页，这确实是可能的。

该文件/proc/[pid]/pagemap现在允许程序检查其虚拟内存到物理内存的映射。

虽然您无法明确修改映射，但您可以分配一个虚拟页面，通过调用 将其锁定到内存中mlock，通过查找 记录其物理地址/proc/self/pagemap，然后重复此过程，直到您恰好获得足够多的相互接触的块以创建足够大的连续块。然后解锁并释放多余的块。

它有点儿老套、笨重，而且速度可能比较慢，但值得一试。另一方面，这很可能不是你真正需要的。

解决方案 3：

DPDK 库的内存分配器使用@Wallacoloo描述的方法。eal_memory.c 。代码采用 BSD 许可。

解决方案 4：

如果特定设备驱动程序导出物理连续的 dma 缓冲区，则用户空间可以通过 dma buf api 访问，因此用户任务可以访问但不能直接分配

这是因为物理上连续的约束不是来自用户应用程序而仅来自设备，因此只有设备驱动程序才应该关心。