vmalloc 内存共享

vmalloc是Linux内核中的一个函数，用于在虚拟地址空间中分配连续的内存块。它主要用于分配大块的内存，因为在物理内存中可能没有足够的连续空间来满足需求。

内存共享是指多个进程共享同一块物理内存的机制。在Linux中，可以使用vmalloc函数来分配一块共享内存，并通过特定的机制将其射到多个进程的虚拟地址间中，从而实现内存共享。

具体而言，使用vmalloc分配的内存块可以通过调用remap_pfn_range将其映射到多个进程的虚拟地址空间中。这样，多个进程就可以通过访问相的虚拟地址来访问同一块物理内存，实现内存共享。

需要注意的是，由于vmalloc函数分配的内存是在虚拟地址空间中连续分配的，并不一定对应于物理内存中连续的物理页。因此，进行内存共享时需要注意处理虚拟地址和物理地址之间的映射关系。

相关问题

共享内存使用PAGE_NOCACHE示例

共享内存是一种高效的进程间通信方式，它允许进程直接访问同一块物理内存区域，而无需经过操作系统内核。`PAGE_NOCACHE`是Linux系统中用于标记某些内存页的一种标志位，它表示这一页不应该被缓存在CPU的高速缓存（如L1、L2缓存）中。

当一个页面设置为`PAGE_NOCACHE`时，其目的是为了提高数据的一致性和可靠性。通常在需要保证数据即时可见或避免缓存污染的情况下使用，例如：

1. 内核模块或驱动程序中的内存管理：由于它们工作在内核空间，对数据一致性有高要求，会设置`PAGE_NOCACHE`来避免用户空间修改的数据影响内核缓存。

2. 数据同步或互斥操作：当多个线程共享一块内存，并且需要立即反映给所有线程时，可以清除缓存以保证读取到最新数据。

#include <linux/mm.h>
#include <asm/page.h>

void* map_nocache(void *addr, size_t len) {
    void* mapped_addr = __vmalloc(len, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM | __GFP_NOCACHE, PAGE_SIZE);
    if (mapped_addr) {
        memcpy(mapped_addr, addr, len);
        // 设置映射地址为nocache
        set_page_nocache(page_address(mapped_addr), len / PAGE_SIZE);
    }
    return mapped_addr;
}

// 使用示例
void* shared_data = map_nocache(some_original_data, sizeof(shared_data));

在这个例子中，`map_nocache`函数首先分配一块内存，然后将原始数据复制过去，并设置新内存页为`PAGE_NOCACHE`。然而，`PAGE_NOCACHE`并不能阻止缓存的存在，只是请求系统不缓存这块特定的内存，实际效果取决于硬件支持和上下文。