如何以编程方式获取 linux 内核页面大小

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何以编程方式获取 linux 内核页面大小

【英文标题】：How to get linux kernel page size programmatically

【发布时间】：2011-02-03 15:28:05

【问题描述】：

我正在为 IA64 开发一个 Linux 模块。我当前的问题是驱动程序使用 PAGE_SIZE 和 PAGE_SHIFT 宏进行 dma 页面分配。我遇到的问题是编译驱动程序的机器不是运行驱动程序所需的机器。因此，如果编译机器上的 PAGE_SIZE 为 2^14K，而目标机器为 2^16K，则驱动程序失败。

我不想把这个问题变成关于在不是运行模块的机器上编译模块的“最佳实践”问题。我理解这方面的问题。我发现人们大多使用 getpagesize() 或 sysconf(_SC_PAGE_SIZE)。这两个选项不在 ia64 内核头文件中，所以我不能使用它们。还有其他方法可以获得运行时 PAGE_SIZE 吗？

我正在查看的选项：

正在读取 /proc 中的某些文件？ 系统调用？ 让我通过推理计算 PAGE_SIZE 的其他函数（例如 ORDER、getpageshift 等）？ 其他？

【问题讨论】：

您是说PAGE_SIZE 可针对 IA64 架构进行配置，而不是固定的？我认为 PAGE_SIZE 对于给定的架构是固定的（例如，对于 x86 总是 4096）。

IA64 确实支持多种页面大小：informit.com/articles/article.aspx?p=29961&seqNum=3

【参考方案1】：

尝试使用getconf 实用程序，它可以让您轻松检索页面大小。

getconf PAGESIZE

【讨论】：

我认为这不能回答 OP 的问题，但这是有用的信息，因为 sysconf(_SC_PAGESIZE) 似乎在 linuxia64 上返回 4K（而 mprotect 在未与 16K 边界对齐的页面上失败）。

我的 x86-64 只返回 4k，但它有 4k、2M 和 1G 页面。

【参考方案2】：

一种近似的方法是读取/proc/meminfo 并检查Mapped 的大小（我现在的52544 kB），然后检查/proc/vmstat 中的nr_mapped（我现在的131136）。最后PAGE_SIZE = Mapped/nr_mapped。有时这会给你一个准确的值（如我引用的当前示例），有时它是近似值但非常接近。 希望这会有所帮助！

【讨论】：

我没有找到 Mapped/nr_mapped 甚至接近 getconf PAGESIZE 提供的内容

@MCP 在我的机器上Mapped/nr_mapped = 379512KB/94878 = 4KB。 getconf PAGESIZE 给出 4096。它们确实匹配。能分享一下你看到的吗？

【参考方案3】：

查找页面大小的一种方法是从进程的 smap 中获取它。

例如：

cd /proc/1
grep -i pagesize smaps

KernelPageSize:        4 kB
MMUPageSize:           4 kB

【讨论】：

奇怪地使用了你的技巧，我在 ARM 上看到了 4 kB，但在运行内核的 arch/arm/include/asm/page.h 内部，它是 #define PAGE_SIZE (_AC(1,UL) << PAGE_SHIFT)，显然它 is 1024 字节，当从我的驱动程序，正如定义 page.h 所建议的那样。什么给了？

【参考方案4】：

如果您尝试构建内核模块，则至少需要为模块将运行的内核配置的内核头文件。这些将定义您需要的页面大小宏。如果您没有正确配置的头文件，内核将拒绝加载您的模块。

在一台机器上编译模块以在另一台机器上运行并没有错，即使它是不同的架构。您只需要针对正确的内核源代码进行构建。

【讨论】：

这不是内核源的问题。它是关于加载在机器上编译的模块，以运行到另一台机器（两者具有相同的内核版本但配置不同）。我不想针对新配置重新编译，因为 PAGE_SIZE 已更改。我希望从内核中获取该参数作为 API，而不是作为 MACRO（在编译时解决）。

PAGE_SIZE 是非常基本的，并且在构建模块本身时对于模块是必需的..

【参考方案5】：

这就是我最终所做的：

重新设计我当前的模块以获取一个名为 page_shift 的新模块参数，并使用它来计算 PAGE_SIZE (PAGE_SIZE = 1 << PAGE_SHIFT) 创建了一个模块加载器包装器，它使用来自 libc 的 getconf API 获取当前系统 PAGE_SHIFT。此包装器获取当前系统页面移位并将其作为模块参数传递。

现在模块正在以不同的 PAGE_SIZE 加载到不同的架构上，没有任何问题。

【讨论】：

菜鸟问题。你能解释一下使用 getconf API 的包装器吗？我的意思是你在 popen() 函数中调用了 getconf 命令还是什么。多一点的光线将非常感激。

【参考方案6】：

我担心这是不可能的，因为页面大小是内核的一部分。 如果您使用工具链来编译内核模块，则需要了解页面大小。

所以至少在当前的内核架构下是不可能的。

【参考方案7】：

您可以只运行一个测试，只需对具有不同偏移量的文件进行 mmap 映射，然后查看哪个失败。虽然在内核模块中可能很烦人，但也许还有其他类似的测试可以使用。