linux - mmap 和内核内存

Question

我从mmap() internals了解到mmap 读取的工作原理- 导致页面错误- 将文件数据从磁盘复制到内部内核缓冲区- 将内核缓冲区映射到用户空间

我的问题是:

• 内核映射到缓冲区会怎样？如果它仍然存在，我们这里不会遇到用户应用程序访问内核内存的问题吗？
• 我们不能用这种方式耗尽物理内存吗？我假设内核需要最小数量的物理内存来提供良好的性能水平，如果我们继续将它的缓冲区分配给映射的用户空间缓冲区，我们最终会耗尽缓冲区。
• 在写入期间，相关内存是否临时映射到内核缓冲区？如果这是一个共享映射，另一个用户进程可以访问并再次获得对现在内核内存的访问权

谢谢，抱歉，如果这些问题很基本，但我没有找到明确的答案。

Answer 1

无论如何我都不是内核黑客，但这是我收集到的:

• 当涉及到内核是否“放弃”它到物理内存的映射时，我并不完全确定，因为内核可以访问它喜欢的任何物理内存。但是，如果用户进程也可以访问该内存，那么内核为了自己的目的继续使用该物理内存(例如作为内部管道缓冲区)显然是不允许的，为了用户进程和为了用户进程的内核。内核将简单地将这些页面指定为文件系统缓存的一部分(如果有文件支持)，而不会弄乱它们。
• 是的，任何进程或进程数量都可以通过请求大量资源(如管道)来限制内核的物理内存量。但是，内核会跟踪有多少物理内存可用，并会在剩余物理内存量不足时开始将用户空间内存分页到磁盘。出于包括性能在内的原因，内核内存本身通常不应被分页到磁盘。虽然由文件支持的 mmap()ed 内存的好处在于将页面调出到磁盘是微不足道的；无需分配交换空间。
• 如果您的意思是写入映射到用户态虚拟地址空间的可用内存(即 memcpy()，而不是 write())，则不是。 mmap() 的全部要点是将用户态虚拟地址空间映射到物理内存，以允许在不诉诸系统调用的情况下进行读写。与磁盘的同步将由内核直接执行，无需额外复制到内核缓冲区。