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欢迎任何建议/讨论!
这个问题实际上作为标题很简短,但我会解释为什么我需要实际地址。
背景:
这些天我对缓存和多核架构着迷,现在我很好奇在并行环境下缓存如何影响我们的程序。
在某些 CPU 型号(例如,我的 Intel Core Duo T5800)中,L2 缓存在内核之间共享。因此,如果程序 A 正在访问物理地址处的内存,如
0x00000000, 0x20000000, 0x40000000...
程序B访问数据在
0x10000000, 0x30000000, 0x50000000...
由于这些地址共享相同的后缀,因此二级缓存中的相关集合将被频繁刷新。我们预计会看到两个程序互相争斗,缓慢地从内存而不是缓存中读取数据,尽管它们在不同的内核中是分开的。
然后我想在实践中验证结果。在这个实验中,我必须知道物理地址而不是虚拟地址。但是我该如何应对呢?
第一次尝试:
从堆中吃一大块空间,掩码,得到某个地址。
我的 CPU 有一个二级缓存,大小为 2048KB,关联性为 8,所以像 0x12340000, 0x12380000, 0x123c0000
这样的物理地址将与二级缓存中的第一组相关。
int HEAP[200000000]={0};
int *v[2];
int main(int argc, char **argv) {
v[0] = (int*)(((unsigned)(HEAP)+0x3fffc) & 0xfffc0000);
v[1] = (int*) ((unsigned)(v[0]) + 0x40000);
// one program pollute v[0], another polluting v[1]
}
遗憾的是,在虚拟内存的“帮助”下,变量 HEAP
在物理内存中并不总是连续的。 v[0]
和 v[1]
可能与不同的缓存集有关。
第二次尝试
访问/proc/self/mem
,尝试获取内存信息。
嗯……看来结果还是关于虚拟内存的。
最佳答案
您对内存和这些地址的理解不完整/不正确。本质上,您尝试测试的内容是徒劳的。
在用户模式进程的上下文中,您看到的几乎每个地址都是 virtual address .也就是说,只有在该进程的上下文中才有意义的地址。操作系统管理此虚拟内存空间(对进程唯一)映射到内存页面的位置的映射。这些内存页面在任何给定时间可能映射到页面调入页面(即驻留在物理 RAM 中)- 或者它们可能被页面调出,并且仅存在于磁盘上的交换文件中。
因此,要解决背景 示例,这些地址来自两个不同的进程 - 尝试比较它们绝对没有任何意义。他们的代码是否存在于任何缓存中取决于许多因素,包括 cache-replacement strategy处理器的数量、操作系统启用的缓存策略、其他进程(包括内核模式线程)的数量等。
在您的第一次尝试中,您仍然无法直接实际测试 CPU 缓存。首先,你的大缓冲区不会在堆上。它将成为可执行文件的数据部分(特别是 .bss)的一部分。堆用于内存分配的 malloc()
系列。其次,如果你分配一些巨大的 1GB 区域并不重要,因为尽管它在你的进程的虚拟地址空间中是连续的,但操作系统会在它认为合适的地方分配虚拟内存页面 - 这可能 < em>不实际上是连续的。同样,您几乎无法控制用户空间的内存分配。 “Is there a way to allocate contiguous physical memory from userspace in linux?”简短的回答是否定的。
/proc/$pid/maps
也不会让您到达任何地方。是的,那里列出了很多地址,但同样,它们都在进程 $pid
的虚拟地址空间中。有关这些的更多信息:How do I read from /proc/$pid/mem under Linux?
关于c - 我们如何为变量指定物理地址?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/13946728/
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