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。目标地址和源地址可以PAGE_SIZE偏移，COW仍可正常工作。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。在较高级别，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（这会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，应该存在两个单独的页面： SRC 0x20000000 page2 DST 0x30000000 page1 DST 0x30001000 page2

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。经过检查，实际的页面映射是： SRC 0x20000000 page1 DST 0x30000000 page1 DST 0x30001000 page1

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正常工作并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中，内核在更改页表之前和之后调用mmu_notifier_invalidate_range_start/end。我正在做同样的事情，并进行了双重检查我确实将正确的struct_mm和地址传递给mmu_notifier_invalidate_range_start/end。这个函数不能处理tlb的冲洗吗？

好吧，就像我输入这个字面一样，我检查了dup_mmap并意识到copy_page_range，dup_mmap（kernel / fork.c）的主调用者调用了{{1} }}。我猜我应该在我的内核代码之前和之后调用flush_tlb_mm和flush_cache_range。它是否正确？ flush_tlb_range究竟做了什么？

Answer 1

是的，如果你正在做一些改变页面表的事情，你需要确保TLB根据需要失效。

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通知程序挂钩的地方，如果内核还没有为你做这个，你也应该调用TLB击落函数。