如何通过虚拟寻址区域中的指针获取物理寻址区域中的地址？答案

【问题标题】：How can I get address in physical addressing area by pointer in virtual addressing area?如何通过虚拟寻址区域中的指针获取物理寻址区域中的地址？
【发布时间】：2013-11-05 14:43:04
【问题描述】：

如果我在当前进程的虚拟寻址区域中有一个指向固定（页面锁定）内存的地址（指针），那么如何通过使用在该内存区域的物理寻址区域中获取地址（指针） POSIX？

CPU：x86
操作系统：Linux 2.6 和 Windows 7/8（服务器 2008R2）

【问题讨论】：

这样的信息在用户空间中基本没有意义，因为物理地址可能一直在变化。
我什至不确定这是否可行。
类似问题：stackoverflow.com/questions/6245850/…
POSIX...没办法。内核模式驱动程序，是的。否则无论如何都没有用。
但是如果我分配了pinned（page-locked）内存，然后我知道它不能被交换，我怎么才能得到这个内存区域的物理地址，这有意义吗？

标签： c++ c memory-management posix virtual-address-space

【解决方案1】：

您无法访问用户空间中的物理地址。您所做的一切都经过 MMU 和页表。即使你固定了一个页面，内核仍然可以在物理内存中移动它。

即使你得到它，它对你有什么用？用户空间进程不能通过物理访问直接访问内存。只有内核模式可以。

如果你真的需要这个功能（尽管我仍然无法想象任何使用这些信息的方式），你必须编写一个内核模式驱动程序。

【讨论】：

谢谢！例如，如果我通过 PCI-Express 将两个映射内存区域映射到两个设备的 CPU 物理地址：FPGA 和 GPU。我希望 FPGA 和 GPU 可以在没有 CPU 的情况下进行通信和数据传输。 FPGA和GPU只能用物理地址，不能用虚拟地址，不是吗？
@Alex：是的，但是与硬件的通信应该在内核空间中完成，必要的结果和参数传递给用户空间和从用户空间传递。强制执行此操作的最大原因是系统稳定性（随机进程破坏 GPU 内存）和安全性（恶意进程使用 GPU 的 DMA 用恶意代码覆盖其他内核/用户内存）。
那么在没有CPU的情况下FPGA和GPU之间的通信，是不是必须要写驱动，用它的API来获取CPU物理寻址区的指针，然后把这些指针指向设备（FPGA，GPU )?
@Alex：不完全是。您需要在驱动程序中与它们进行通信，并将结果传递给用户空间进程。但是，我建议您不要自己这样做。为什么使用 OpenGL（图形）或 OpenCL（GPU 计算）不能满足您的目的？这些是成熟、稳定的库，可以为您节省几个月尝试直接使用 GPU 的工作，然后再节省几个月的时间来支持更多种类的 GPU。
@Alex：让 FPGA 和 GPU 通信，还是两者都和 CPU 通信？