Linux内核使TLB条目无效

Question

在linux内核中,我编写了类似于copy_page_range(mm/memory.c)的代码,因此通过COW优化将内存从一个进程复制到另一个进程.目标和源地址可以抵消PAGE_SIZE,COW仍然有效.但是,我注意到,在用户程序中,当我从相同的源地址复制到不同的目标地址时,TLB似乎没有被正确刷新.在高级别,我的用户级代码执行以下操作(我一次只复制一页,我的机器上的0x1000字节):

SRC = 0x20000000

1. 写入SRC(调用关联页面page1).
2. Syscall将SRC复制到目标进程中的0x30000000.现在,src进程地址0x20000000和目标进程地址0x30000000指向同一页面(page1).
3. 写一些与SRC不同的东西(这应该触发页面错误来处理COW).假设源地址现在指向page2.
4. Syscall将SRC复制到目标进程中的0x30001000.

此时,应存在两个单独的页面:SRC 0x20000000 page2 DST 0x30000000 page1 DST 0x30001000page2

我发现在第3步,当我在src 0x20000000中写入不同的内容时,不会生成页面错误.检查时,实际页面映射为:SRC 0x20000000 page1 DST 0x30000000 page1 DST 0x30001000page1

在我的代码中,如果我调用flush_tlb_page并传递源地址,则用户代码将按预期使用正确的页面映射.所以我确信我没有正确维护TLB.在copy_page_range,内核调用mmu_notifier_invalidate_range_start/end之前和之后它改变页表.我正在做完全相同的事情,并进行了双重检查我确实传递了正确的struct_mm和地址mmu_notifier_invalidate_range_start/end.这个功能不能处理冲洗tlb吗？

好了,从字面上我打完这个,我查了一下dup_mmap,意识到的主要调用者copy_page_range,dup_mmap(核心/ fork.c),调用flush_tlb_mm.我猜我应该打电话flush_cache_range和flush_tlb_range之前和之后我的内核代码.它是否正确？到底是mmu_notifier_invalidate_range_start/end做什么的？

Answer 1

是的,如果您正在执行更改页表的操作,则需要确保根据需要使TLB无效.

mmu_notifier_invalidate_range_start/end只是调用MMU通知程序挂钩; 这些挂钩只存在,以便在发生TLB失效时可以告知其他内核代码.设置MMU通知程序的唯一地方是

• KVM(硬件辅助虚拟化)使用它们来处理交换页面; 它需要知道主机TLB失效,以使虚拟客户MMU与主机保持同步.
• GRU(巨大SGI系统中专用硬件的驱动程序)使用MMU通知程序使GRU硬件中的映射表与CPU MMU保持同步.

但几乎任何你调用MMU通知程序钩子的地方,如果内核还没有为你做这个,你也应该调用TLB击落功能.