Linux内核实验：理解get_user_pages与pinning页

"lab7_pin_page实验说明1" 在Linux内核编程中，pinning一个page是指将物理内存中的某一页固定住，防止它被换出到磁盘，这在处理高速缓存、I/O操作或需要确保数据在内存中的情况下非常有用。实验"lab7_pin_page"旨在帮助学习者理解和掌握如何使用`get_user_pages()`和`get_user_pages_fast()`这两个函数来pin用户空间的页面。 `get_user_pages()`和`get_user_pages_fast()`是Linux内核提供的API，用于从用户空间获取并锁定页面。它们的主要区别在于效率：`get_user_pages_fast()`通常更快，因为它避免了额外的锁操作，但它的使用场景有限，比如当知道页面已经在缓存中时。`get_user_pages()`则更为通用，但在某些情况下可能涉及更多的系统调用开销。 实验步骤如下： 1. 进入实验目录`runninglinuxkernel_4.0/rlk_lab/rlk_basic/chapter_7_mm/lab7_pin_page`。 2. 编译`test`测试应用程序。 3. 将编译生成的模块`mydevdemo-pin-page.ko`和`test_ok`复制到`runninglinuxkernel_4.0/kmodules`目录。 4. 使用脚本启动Qemu虚拟机。 5. 在Qemu虚拟机中执行实验，观察结果。 实验的进阶思考部分涉及了一个问题，即当使用`malloc`分配的用户空间buffer与通过`mmap`分配的匿名页面进行比较时，数据不匹配。在这种情况下，通常需要通过调试手段，如打印内存内容，来分析问题。`print_hex_dump_bytes()`是一个内核调试工具，用于打印内存区域的十六进制值，有助于排查内存相关的问题。 实验结果显示，通过`malloc`分配的页面数据开头都是0，而非预期的0x55。这可能是由于`malloc`分配的内存未被初始化，而`mmap`分配的匿名页面默认可能被填充特定的占位符（例如0x55）。要深入理解这个问题，需要对Linux内存管理、页面分配策略以及用户空间内存初始化有更深入的了解。 对于想要进一步学习的读者，可以通过特定的视频课程或社区资源，如奔跑吧Linux社区的旗舰篇视频节目，获取更多关于Linux内核、内存管理和调试技巧的知识。这些资源通常会提供详细的案例分析和实验环境，帮助开发者提升技能，解决实际工作中的问题，如kdump和crash工具在处理系统崩溃时的应用。