如何从 Linux 内核中保留一块内存？

Question

我有一个设备需要一块专门为它保留的内存块，而没有操作系统的干预。有什么方法可以告诉 BIOS 或操作系统保留一块内存，并且不能使用它？

我在 openSUSE 机器上使用这个设备。

Answer 1

如果您希望操作系统完全忽略它，您需要使用“ memmap.”来制造内存漏洞。请参阅此参考。例如，如果你想要 512M 的 2GB 屏障，你可以memmap=512M$2G在你的内核命令行上加上“ ”。

您需要检查您的位置dmesg以找到一个连续的洞来窃取，这样您就不会踩踏任何设备；这是特定于您的主板+卡的。

这不是推荐的做事方式 - 请参阅 Warren Young 的答案以了解如何正确执行此操作（内核驱动程序 + DMA）。我正在回答你问的确切问题。如果你打算为最终用户做这个，如果你对他们这样做，他们会讨厌你......相信我，这是我知道这个答案的唯一原因。

编辑：如果您使用带有 grubby 的 grub2（例如 CentOS 7），您需要确保转义 $。\之前应该有单$。例子：

$ sudo -v
$ sudo grubby --update-kernel=ALL --args=memmap='128M\\$0x57EF0000'
$ sudo grubby --info $(sudo grubby --default-kernel) | grep memmap
args="ro crashkernel=auto ... memmap=128M\$0x57EF0000"

Answer 2

您要求的称为 DMA。您需要编写一个驱动程序来保留此内存。

是的，我知道您说过您不希望操作系统进行干预，并且驱动程序成为操作系统的一部分，但是在没有驱动程序保留的情况下，内核认为所有内存都属于它。（除非你告诉内核忽略内存块，按照 Aaron 的回答，就是这样。）

Rubini、Corbet 和 Kroah-Hartmann 所著的“ Linux 设备驱动程序，3/e ”的第 15 章(PDF)涵盖了 DMA 和相关主题。

如果你想要这个的 HTML 版本，我在网上其他地方找到了该章节的第二版。请注意，第 2 版现在已经有十多年的历史了，它是在内核 2.4 是新版本时问世的。从那时起，在内核的内存管理子系统上有很多工作，所以它可能不再适用。

Answer 3

要在基于 ARM 的 Linux 的内核中保留一块内存，您还可以使用reserved-memory设备树 (dts) 文件中的节点。在内核文档（参见此处）中，有一个示例：

memory {
    reg = <0x40000000 0x40000000>;
};

reserved-memory {
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <1>;
    ranges;

    /* global autoconfigured region for contiguous allocations */
    linux,cma {
        compatible = "shared-dma-pool";
        reusable;
        size = <0x4000000>;
        alignment = <0x2000>;
        linux,cma-default;
    };

    display_reserved: framebuffer@78000000 {
        reg = <0x78000000 0x800000>;
    };

    multimedia_reserved: multimedia@77000000 {
        compatible = "acme,multimedia-memory";
        reg = <0x77000000 0x4000000>;
    };
};