我们有一个应用程序,需要大约1MB缓冲区才能填充硬件设备,因此我们编写了一个使用kmalloc()分配缓冲区的内核模块.我们没有使用dma_alloc_coherent(),因为我们需要操纵缓冲区,因此希望它们被缓存(我们在需要时刷新缓存).其中一个操作是内核模块将一个缓冲区复制到另一个缓冲区.在计时这些副本时,我们看到复制缓冲区需要大约2ms.该时间不包括任何缓存刷新.
由于这似乎很慢,我们编写了一个标准的用户空间测试应用程序,它使用malloc()创建1MB缓冲区并复制它们.用户空间副本大约需要0.5毫秒,这大约是在我们正在使用的处理器/内存配置上移动此内存量的正确时间.
认为我们尝试过:为了确保它在内核空间和用户空间中不是一个不同的memcpy(),我们编写了自己的NEON优化副本,但没有任何区别.将缓冲区大小从100KB更改为10MB并没有任何区别.所有时间都超过10份,但始终非常一致.时间例程在用户空间中使用gettimeofday().
我们唯一可以想到的是,对于kmalloc()'ed memory然后malloc()'ed memory,数据缓存设置不同?
我们正在研究iMX6 ARM,Linaro kerne.
内存kmalloc()在物理空间中将是连续的。用户空间肯定不会(mlock()可能会导致更接近连续)。如果您有多个 SDRAM 芯片,您的内存控制器可能允许 同时对不同芯片进行流水线操作或多个问题读/写。如果有多家银行,速度可能会更快。 vmalloc()不会使用连续的页面。Ref 您应该能够编写一个测试来kmalloc()与vmalloc(). 如果较新的 ARM 发生了某些变化并且缓存不是VIVT,则物理地址的差异可能会导致某些处理器上的缓存(别名?)效应。
我不认为内核内存和用户内存的缓存设置不同;至少有 2.6.34 变体;但它们可能来自不同的池。另外,memcpy()不需要很大的缓存;您只需要足够的容量来确保 SDRAM 会爆裂。
另一个问题是外围设备。例如,一个芯片上的大型图形缓冲区可能会通过 DMA 窃取周期。如果您可以更改计算机文件或设备表以禁用尽可能多的驱动程序,则可以消除这种情况。这与管道相结合可以解释所观察到的减速类型。
我认为这是一个平台问题。如果严格来说是Linux,我想数百万用户之一可能已经遇到过它。但是,您还没有给出具体的 Linux 版本。这可能是基于 ARM 的问题;所以我这样标记它。我认为这是你的平台/ARM组合;只是因为其他人会观察到这一点。您还可以提供您的设计所基于的特定机器文件或设备表以及 Linux 版本吗?