大的物理连续内存区域

Question

我的硕士学位论文，我必须对英特尔在其CPU内部使用的散列函数进行逆向工程，以便在Sandy Bridge和更新一代中的Last Level Cache切片之间传播数据。为此，我正在Linux中开发一个应用程序，它需要一个物理上连续的内存区域才能进行测试。我们的想法是从这个区域读取数据，以便缓存它们，探测旧数据是否被驱逐（通过延迟措施或LLC未命中计数器），以便找到冲突的内存地址，最后通过比较这些冲突的地址来发现哈希函数。 研究人员已在Windows中使用了相同的程序，并且证明可以正常工作。

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TLB中没有DMA友好选项。我该如何进行这种分配？

要完全控制分配（即，它实际上是连续的），我的想法是编写一个Linux模块，从用户空间导出设备和mmap（），但我不知道如何在内核中分配如此多的连续内存。 我听说过Linux Contiguous Memory Allocator（CMA），但我不知道它是如何工作的

Answer 1

应用程序看不到物理内存，process在address space中有一些virtual memory。阅读MMU（虚拟空间中连续的内容可能不是真正连续的，反之亦然）

您可能想要使用mlock(2)

锁定一些内存

但是您的应用程序将被安排，而其他进程（或计划任务）会弄脏您的CPU cache。另请参阅sched_setaffinity(2)

^{（甚至可能会抢占内核代码）}

Answer 2

Kernel Newbies上的这个页面有一些关于内存分配的想法。但get_free_pages的最大值看起来像8MiB。 （也许那是编译时的约束？）

由于这将是全自定义的，您可以探索linux内核的mem=启动参数。这将限制使用的内存量，您可以在没有人知道的情况下聚集剩余的内存。哎呀，如果你启动一个busybox系统，你可能会mem=32M，但如果你没有启动GUI，即使是mem=256M也应该有效。

您还需要查看Offline Scheduler（和here）。它＆＃34;拔掉＆＃34;来自Linux的CPU，因此您可以完全控制在其上运行的所有代码。 （这部分内容已经在主线内核中，也许全部都是。）