C 如何为变量指定物理地址？

欢迎提出任何建议/讨论

这个问题的标题其实很简单，但我会解释为什么我需要实际地址

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背景：

这些天来，我对缓存和多核架构非常着迷，现在我很好奇，在并行环境下，缓存是如何影响我们的程序的

在某些CPU型号中（例如，我的Intel Core Duo T5800），二级缓存在内核之间共享。所以，如果程序A正在访问物理地址处的内存，比如

0x00000000、0x20000000、0x40000000…

和程序B在

0x10000000、0x30000000、0x50000000…

由于这些地址共享相同的后缀，二级缓存中的相关集将频繁刷新。我们预计会看到两个程序相互争斗，从内存而不是缓存中缓慢地读取数据，尽管它们在不同的内核中分离

然后我想在实践中验证这个结果。在这个实验中，我必须知道物理地址而不是虚拟地址。但我该如何应对呢

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第一次尝试：

从堆、掩码和获取特定地址中占用大量空间

我的CPU有一个大小为2048KB、关联性为8的二级缓存，因此像

0x12340000、0x12380000、0x123c0000这样的物理地址将与二级缓存中的第一组相关

int-HEAP[200000000]={0}；
int*v[2]；
int main（int argc，字符**argv）{
v[0]=（int*）（（无符号）（堆）+0x3fffc）和0xfffc0000）；
v[1]=（int*）（（无符号）（v[0]）+0x40000）；
//一个程序污染v[0]，另一个程序污染v[1]
}

遗憾的是，在虚拟内存的“帮助”下，变量
HEAP
在物理内存中并不总是连续的
v[0]
和
v[1]
可能与不同的缓存集相关


第二次尝试

访问
/proc/self/mem
，并尝试获取内存信息

嗯。。。结果似乎仍然与虚拟内存有关。
您对内存和这些地址的理解不完整/不正确。基本上，您试图测试的内容是徒劳的

在用户模式进程的上下文中，您看到的几乎每个地址都是一个。也就是说，地址只有在该过程的上下文中才有意义。操作系统管理虚拟内存空间（进程特有）映射到内存页的位置映射。这些内存页在任何给定的时间都可能映射到被分页的页（即驻留在物理RAM中），或者它们可能被分页，并且只存在于磁盘上的交换文件中

因此，要解决背景示例，这些地址来自两个不同的进程-尝试和比较它们绝对没有意义。它们的代码是否存在于任何缓存中取决于许多因素，包括处理器的性能、操作系统启用的缓存策略、其他进程（包括内核模式线程）的数量等

在您的第一次尝试中，您仍然无法直接测试CPU缓存。首先，您的大缓冲区不会在堆上。它将成为可执行文件的数据部分（特别是.bss）的一部分。堆用于
malloc（）
系列内存分配。第二，如果您分配了一些巨大的1GB区域，这其实并不重要，因为尽管它在进程的虚拟地址空间中是连续的，但由操作系统在其认为合适的地方分配虚拟内存页——实际上可能不是连续的。同样，您几乎无法从用户空间控制内存分配。“？”简短的回答是否定的

/proc/$pid/maps
也不会带你去任何地方。是的，其中列出了很多地址，但同样，它们都在进程
$pid
的虚拟地址空间中。关于这些方面的更多信息：
我认为您不能指定物理地址，至少在没有内核更改的情况下是这样。但您可以使用/proc/self在批量级别了解物理地址/maps@anishsane嗯，我转储了
/proc/self/maps
，但它与物理地址有什么关系？第一个字段似乎是虚拟地址，
dev
字段与内存设备相关吗？哦，对不起，是的，前两个字段确实是虚拟地址。。。我用它来获取一些虚拟地址，这些地址对应于我打开的PCI设备的物理条地址。。。抱歉误导…在现代桌面CPU上，在物理地址级别操作并不容易。在小型微控制器上编写汇编程序很容易，但您不会观察到缓存（我知道的那些没有缓存）的影响。您是对的，如果我们只是尝试访问单个地址，它可能会被分派到其他进程。但是，我尝试访问的是某种类型的物理地址（比如0x？？？0000）。如果我们知道大数组中的哪个位置符合我们的条件，这会有所帮助。您试图从usermode程序访问的任何地址都不是物理地址。这是一个虚拟地址，你不知道它将映射到物理地址空间中的何处。嗯，当我们有足够的资源（比如超过2个内核，很多内存）时，我们是否可以假设操作系统不会分页/重新映射页面，环境是否足够稳定？内核的数量与内存的分页进出无关。事实上，更多的CPU内核可能会使进程更容易分页。当然，如果您有无限的RAM，那么您的交换分区利用率将几乎为零。但是这对你有什么好处呢？如果你想了解缓存的性能，你可以简单地对循环中某些代码的第一次执行进行计时，并将其与后续迭代进行比较