在linux中分配物理内存缓冲区

Posted 2023-02-21

【中文标题】在linux中分配物理内存缓冲区

【英文标题】：Allocating a physical memory buffer in linux

【发布时间】：2014-11-11 19:46:26

【问题描述】：

我有一个同时具有 DSP 和 ARM 内核的 SoC，我想创建一段共享内存，供我的用户空间软件和 DSP 软件都可以访问。在 Linux 中分配这样的缓冲区的最佳方法是什么？这里有一点背景，现在我有一个内核模块，我在其中使用kmalloc() 获取内核缓冲区，然后使用asm/page.h 中的__pa() 宏来获取内核缓冲区的物理地址。我将此地址保存为 sysfs 条目，以便我的用户空间代码可以获取此缓冲区的物理地址。然后我可以将此地址写入 DSP，以便它知道共享内存位置在哪里，我也可以mmap/dev/mem 或我自己的内核模块，以便我可以从用户空间访问这个缓冲区（我也可以使用读取/写文件操作）。

出于某种原因，我觉得这太过分了，但我找不到做我想做的事情的最佳方法。

是否有可能只 mmap \dev\mem 一段内存，然后读写这一段？我的感觉是，这不会从内核“锁定”这部分内存，因此内核仍然可以在我不知道的情况下读取/写入该内存。是不是这种情况。在阅读了 LDD3 的内存管理章节后，我看到 mmap 创建了一个新的映射 VMA。这会锁定这块内存区域，以便其他进程不会分配这块内存吗？

感谢您的任何帮助

【问题讨论】：

内核是否都在同一物理内存总线上？例如，在 android 上，典型的共享内存架构使用 /dev/pmem，并且有一些系统组件使用 RPC 机制在内核之间传输数据。

【参考方案1】：

根据您使用的 DMA 类型，您需要使用 dma_alloc_coherent() 分配缓冲区，或使用标准分配和 dma_map_* 函数。 （您不能使用__pa()；物理地址不一定与DMA 总线地址相同。）

要将缓冲区映射到用户空间，请将dma_mmap_coherent() 用于连贯缓冲区，或手动将内存页面映射为流式缓冲区。

【参考方案2】：

对于我的类似需求，我在 ram 的末尾保留了大约 16 MB 的内存，并在内核和用户空间中使用它。假设您有 128 MB 内存，您可以在引导加载程序中将 BOOTMEM 参数设置为 112 MB。我假设你正在使用 uboot。这将在 ram 末尾保留 16 MB。现在在内核和用户空间中，您可以映射该区域并将其用作共享内存。

【讨论】：

这不是错误的做法，但显然不可移植。通常，这种方法用于需要几百兆共享内存的高速数据采集和数据处理产品。这种方法不适用于预期可以在任何系统中工作的驱动程序。