c - mmap 实际上返回什么？

Question

我对如何定义 mmap 调用实际返回的地址感到有点困惑，这可能是因为我看到一段代码，其中该地址被转换为 uint64_t 并用裁剪理地址。如果它是一个虚拟地址，而我们需要一个物理地址，可以在打开 proc/self/map 后使用涉及页面大小等模数的公式找到它。只是对其进行抽象。

无论是否使用大页面，我们如何处理这个地址都重要吗？

另外，什么样的地址适合归类为DMA-ABLE地址。通过代码示例，在内核中我们使用 pci_alloc_consistent 和 pci_map_single 来查找 dma 地址。假设在用户空间应用程序中，我希望 dma TO/FROM 设备并通过 malloc 或 mmap 为其 tx 和 rx 环分配一部分内存，并且我想要与该地址关联的物理地址。我应该只使用类型转换 uint64_t(addr) 还是编写一个函数将此虚拟地址转换为物理地址，相当于 pci alloc 返回的 dma 句柄一致。

从开源 DPDK 代码中添加示例

    mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;

/* hugetlbfs can be disabled */
if (internal_config.no_hugetlbfs) {
    addr = mmap(NULL, internal_config.memory, PROT_READ | PROT_WRITE,
            MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, 0, 0);
    if (addr == MAP_FAILED) {
        RTE_LOG(ERR, EAL, "%s: mmap() failed: %s\n", __func__,
                strerror(errno));
        return -1;
    }
    mcfg->memseg[0].phys_addr = (phys_addr_t)(uintptr_t)addr;  -----???
    mcfg->memseg[0].addr = addr;
    mcfg->memseg[0].len = internal_config.memory;
    mcfg->memseg[0].socket_id = SOCKET_ID_ANY;
    return 0;
}

在另一种情况下，它会通过此将从大页面映射的地址转换为物理地址。

    /*
 * Get physical address of any mapped virtual address in the current process.
 */
phys_addr_t
rte_mem_virt2phy(const void *virtaddr)
{
    int fd;
    uint64_t page, physaddr;
    unsigned long virt_pfn;
    int page_size;
    off_t offset;

    /* standard page size */
    page_size = getpagesize();

    fd = open("/proc/self/pagemap", O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): cannot open /proc/self/pagemap: %s\n",
            __func__, strerror(errno));
        return RTE_BAD_PHYS_ADDR;
    }

    virt_pfn = (unsigned long)virtaddr / page_size;
    offset = sizeof(uint64_t) * virt_pfn;
    if (lseek(fd, offset, SEEK_SET) == (off_t) -1) {
        RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): seek error in /proc/self/pagemap: %s\n",
                __func__, strerror(errno));
        close(fd);
        return RTE_BAD_PHYS_ADDR;
    }
    if (read(fd, &page, sizeof(uint64_t)) < 0) {
        RTE_LOG(ERR, EAL, "%s(): cannot read /proc/self/pagemap: %s\n",
                __func__, strerror(errno));
        close(fd);
        return RTE_BAD_PHYS_ADDR;
    }

    /*
     * the pfn (page frame number) are bits 0-54 (see
     * pagemap.txt in linux Documentation)
     */
    physaddr = ((page & 0x7fffffffffffffULL) * page_size)
        + ((unsigned long)virtaddr % page_size);
    close(fd);
    return physaddr;
}

Answer 1

mmap() 返回指向新映射内存的指针。该指针指向程序看到的地址空间，可以像任何其他 void* 类型的指针一样使用。失败时，mmap() 返回 MAP_FAILED，这是一个常量，通常具有值 (void*)-1。