linux内核态pin内存页

在 Linux 内核中，可以使用以下函数将一组页框锁定在内存中：

int get_user_pages_remote(struct task_struct *tsk, struct mm_struct *mm,
                          unsigned long start, int nr_pages,
                          unsigned int flags, struct page **pages,
                          struct vm_area_struct **vmas);

其中，参数含义如下：

- `tsk`：目标进程的 `task_struct` 结构体指针，可以传入 `current` 获取当前进程的 `task_struct`；
- `mm`：目标进程的 `mm_struct` 结构体指针，可以传入 `get_task_mm(tsk)` 获取目标进程的 `mm_struct`；
- `start`：待锁定的起始虚拟地址；
- `nr_pages`：待锁定的页数；
- `flags`：标志位参数，可以传入 `FOLL_FORCE` 强制锁定页面；
- `pages`：指向 `struct page *` 数组的指针，用于存储锁定的页面；
- `vmas`：指向 `struct vm_area_struct *` 数组的指针，用于存储页面所属的 `vm_area_struct` 结构体指针。

示例代码如下：

#include <linux/mm.h>
#include <linux/pid.h>
#include <linux/sched.h>

// 锁定指定进程的内存页
int pin_pages(pid_t pid, unsigned long start, int nr_pages, struct page **pages) {
    struct task_struct *tsk;
    struct mm_struct *mm;
    struct vm_area_struct *vma;
    int i, ret;

    // 获取目标进程的 task_struct 和 mm_struct
    tsk = get_pid_task(find_get_pid(pid), PIDTYPE_PID);
    if (tsk == NULL)
        return -ESRCH;
    mm = get_task_mm(tsk);
    if (mm == NULL) {
        ret = -EINVAL;
        goto out_put_task;
    }

    // 锁定页面
    for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
        ret = get_user_pages_remote(tsk, mm, start + i * PAGE_SIZE, 1,
                                    FOLL_FORCE, &pages[i], &vma);
        if (ret != 1) {
            ret = -EFAULT;
            goto out_release_pages;
        }
    }

    ret = 0;

out_release_pages:
    while (i-- > 0)
        put_page(pages[i]);
out_put_mm:
    mmput(mm);
out_put_task:
    put_task_struct(tsk);
    return ret;
}

需要注意的是，锁定页面会占用系统内存资源，因此应该谨慎使用。此外，锁定页面可能会导致内存碎片化问题，因此建议在必要的情况下使用页面回收技术来优化内存管理。