网站建设公司没落,提示网站正在建设中,中国4台根服务器地点,中企动力制作的网站后台在用户空间使用非缓存内存通常不是标准做法#xff0c;因为非缓存内存的操作与硬件平台紧密相关#xff0c;并且通常被保留给内核模块或设备驱动程序使用。
一、方法
用户空间程序一般不直接处理非缓存内存问题#xff0c;因为它们依赖于操作系统来管理内存缓存一致性。尽…
在用户空间使用非缓存内存通常不是标准做法因为非缓存内存的操作与硬件平台紧密相关并且通常被保留给内核模块或设备驱动程序使用。
一、方法
用户空间程序一般不直接处理非缓存内存问题因为它们依赖于操作系统来管理内存缓存一致性。尽管如此如果确实需要在用户空间访问非缓存内存这里有一些可能的方法
使用mmap()系统调用与MAP_UNCACHED标志一些架构支持MAP_UNCACHED标志允许将文件或设备内存映射到用户空间而不使用缓存。但是并非所有系统都支持此标志。使用O_SYNC与open()和mmap()当打开文件用于内存映射时可以使用O_SYNC标志来确保每次写操作都直接传输到磁盘绕过操作系统缓存。然后可以使用mmap()将此文件映射到用户空间。使用madvise()系统调用madvise()系统调用允许程序为已映射的内存区域提供建议。其中的MADV_DONTNEED建议可以让操作系统知道该区域不再需要从而释放相关的资源。虽然这不是直接的非缓存访问但它可以用于管理已映射的内存从而在一定程度上控制缓存行为。使用mlock()和munlock()这两个系统调用可以用于锁定和解锁物理内存页防止其被交换出。虽然这并不会使内存访问变为非缓存的但它确实可以确保特定的内存区域保持在物理内存中。使用hugetlb文件系统hugetlb文件系统允许程序使用大页内存这可以绕过一些常规的页缓存机制。这需要特殊的配置和编程但可以提供更精确的内存控制。直接硬件访问在某些特定的情况下例如在嵌入式系统或驱动开发中可能需要直接访问硬件或使用特殊的内存区域。这通常涉及到对特定设备寄存器的直接读写完全绕过了操作系统的缓存机制。
二、示例
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include sys/mman.h
#include fcntl.h
#include unistd.h int main() { int fd open(/dev/mem, O_RDWR | O_SYNC); if (fd -1) { perror(Error opening /dev/mem); exit(EXIT_FAILURE); } // 设置要映射的物理地址范围和映射长度 off_t phys_addr 0xXYZ00000; // 替换为实际的物理地址 size_t length 0x1000; // 映射的长度可根据需要调整 // 使用 mmap() 创建非缓存内存映射 void *mapped_addr mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_UNCACHED, fd, phys_addr); if (mapped_addr MAP_FAILED) { perror(Error mapping memory); exit(EXIT_FAILURE); } // 现在可以使用 mapped_addr 访问非缓存内存 // 在此进行读写操作... // 例如*((volatile uint32_t *)mapped_addr) 0x12345678; // 解除映射 if (munmap(mapped_addr, length) -1) { perror(Error unmapping memory); exit(EXIT_FAILURE); } // 关闭文件描述符 close(fd); return 0;
}
上述示例代码中首先打开/dev/mem设备文件获得一个文件描述符。然后通过调用mmap()函数将物理地址空间中的一段内存映射到用户空间的地址中。在mmap()调用中使用MAP_UNCACHED标志来指定创建非缓存内存映射。然后可以使用返回的mapped_addr指针来访问非缓存内存并进行读写操作。最后使用munmap()函数解除映射并关闭文件描述符。
请注意使用非缓存内存需要谨慎处理。确保你了解非缓存内存的性质和限制并遵循正确的编程实践来避免潜在的问题。此外非缓存内存的访问速度较快但也存在潜在的风险如数据一致性和缓存一致性问题。因此在使用非缓存内存时务必小心谨慎并充分了解相关的硬件和软件文档。
三、rdma-core中的使用例
buf-buf mmap(NULL, buf-length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0); buf-buf: 这是一个指针指向一个结构体中的另一个指针该结构体可能是一个自定义的数据类型用于保存映射区域的地址和其他相关信息。 mmap: 这是mmap系统调用的函数用于在调用进程的地址空间中创建一个新的映射。 mmap的参数:
NULL: 这意味着让内核选择映射区域的起始地址。buf-length: 这是映射区域的长度。它可能是一个在buf结构体中定义的变量表示要映射的内存的大小。PROT_READ | PROT_WRITE: 这是映射区域的保护标志。PROT_READ表示映射区域是可读的PROT_WRITE表示映射区域是可写的。使用|操作符将这两个标志组合在一起表示映射区域既是可读的又是可写的。MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS: 这是映射的标志。MAP_PRIVATE表示对映射区域的修改不会写回到文件而是写回到进程的私有拷贝中。MAP_ANONYMOUS表示映射没有关联的文件相反它创建了一个匿名映射即该映射没有与任何文件相关联。-1: 这是文件描述符它是一个整数用于标识打开的文件。在这种情况下由于我们使用了MAP_ANONYMOUS标志所以文件描述符被设置为-1表示没有关联的文件。0: 这是文件的偏移量用于指定从文件的哪个位置开始映射。由于我们使用了匿名映射所以这个偏移量被设置为0。
综上所述这段代码创建了一个新的匿名映射在调用进程的地址空间中该映射区域是可读和可写的并且是私有的对映射区域的修改不会写回到任何文件。然后它将映射区域的起始地址保存到buf-buf指针中。
