mmap 和内核内存

Question

我从mmap() 内部了解到，mmap 读取的工作原理是 - 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发生什么情况？如果它仍然存在，那么我们是否会遇到用户应用程序访问内核内存的问题？
• 难道我们就不能用这种方式耗尽物理内存吗？我假设内核需要最少的物理内存来提供良好的性能水平，如果我们继续将其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，相关内存是否会临时映射到内核缓冲区？如果这是共享映射，则另一个用户进程可以访问并再次访问现在的内核内存

谢谢，很抱歉，如果这些问题非常基本，但我没有找到明确的答案。

Answer 1

无论如何，我不是内核黑客，但这是我收集到的：

• 当谈到内核是否“放弃”其到物理内存的映射的​​问题时，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。然而，如果用户进程也可以访问该内存，那么内核显然不允许出于自己的目的而继续使用该物理内存（例如作为内部管道缓冲区），无论是为了用户进程还是为了内核的。内核将简单地将这些页面指定为文件系统缓存的一部分（如果由文件支持），并且不会弄乱它们。
• 是的，在某种程度上，任何进程或进程数量都可以通过请求大量资源（例如管道）来限制内核存在的物理内存量。然而，内核会跟踪有多少物理内存可用，并在剩余物理内存量不足时开始将用户态内存分页到磁盘。出于性能等原因，内核内存本身通常不应被分页到磁盘。虽然由文件支持的 ed 内存的好处mmap()是调出到磁盘很简单；不需要分配交换空间。
• 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()，不是write()），则不。整个要点mmap()是将用户态虚拟地址空间映射到物理内存，以允许读取和写入而无需诉诸系统调用。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。