如何为快速 IPC 分配连续的物理 RAM [关闭]答案

【问题标题】：How to allocate a consequtive chuck of physical RAM for fast IPC [closed]如何为快速 IPC 分配连续的物理 RAM [关闭]
【发布时间】：2016-04-02 14:41:54
【问题描述】：

我正在 Windows 7 下开发基于 C++ 的系统。我处理部署在不同 CPU 上并相互通信的一堆进程。由于通信对时间至关重要（实际上我处理的是一个实时系统，我知道 Win7 不是最适合我的操作系统..）我需要它尽可能快。我在 Win7（管道、MemMappedFiles、套接字）下阅读了有关 IPC 的信息。最快的方法似乎是内存映射文件 (Fastest IPC method on Windows 7)。但是，我不喜欢 Win7 交换器在后台运行，将数据从 RAM 来回复制到 HD 的想法。此外，每当我访问虚拟内存地址时，虚拟内存管理器都需要计算物理内存地址。

我的方法：我想在 RAM 中分配几个 MB 并使用它们的物理地址直接写入/读取它们。此外，我想从 Win7 内存管理中删除那块 RAM 内存。这可能吗？这应该是在不同 CPU 上的进程之间共享数据的最快方式，对吧？我知道那样我不允许 Win7 使用任何缓存算法，但是由于我的所有进程都部署在单独的 CPU 上，因此无法访问彼此的缓存内存，这不会打扰我，对吧？

非常感谢任何 cmets（也是非常通用的），因为我仍处于设计系统和寻找输入的阶段！

【问题讨论】：

出于好奇的一些问题：您考虑过 Linux 内核吗？它可以（并且已经）配置为在实时环境中使用，因此它已经过验证。另外，为什么要绕过操作系统的机制？你要求的麻烦多于它的价值。如果您在 RTOS 环境中，让操作系统本身负责跟上约束。首先让它工作，然后然后担心性能。看来你还什么都没有，所以现在考虑如何让你还没有“更快”还为时过早。
我很乐意使用 Linux，但不幸的是我被绑定到 Win7。如上所述：我正在考虑绕过 Win7 功能以获得性能。我从来没有这样做过，这就是为什么我把它留给讨论。
从简单的共享内存开始。然后简介。如果您发现性能不佳来自页面错误，请研究将页面保留在物理内存中的技术（最简单的方法就是禁用交换文件）。如果您发现来自颠簸的 TLB 性能不佳，请研究在没有 MMU 开销的情况下访问物理内存的技术（我什至不确定在保护模式下的 x86 上是否可行）。当然，这一切都是在您尝试将工作集保持在最低限度之后。
无根据的假设不是问题的良好基础。 Windows 7“交换器”不将数据来回复制到 HDD 只是任性地。虚拟内存管理器也不计算物理地址。
当然可以，您只需要为您的应用程序编写一个内核模式组件。让我印象深刻的是对错误问题的错误解决方案。

标签： c++ windows memory memory-management ipc

【解决方案1】：

您尝试做的事情根本不可能。首先，保护模式应用程序不可能访问物理 RAM - 任何内存访问都被 CPU 的虚拟内存访问取代，除非它在非保护模式下运行。而在非保护（真实）模式下运行代码的唯一方法是将其作为操作系统的内核运行，因为其余部分处于保护模式。

现在，考虑到您成功创建了一个实模式应用程序（艰巨的任务，顺便说一句！）此时，您不再有内存映射文件 - 因为此映射由操作系统执行完全正确 使用虚拟内存。

我也相信你的担心被误解了。操作系统实际上擅长确定要交换的内容和不交换的内容，并且在任何正常情况下，您积极使用的内存映射区域进行交换的机会几乎为零。

最后但并非最不重要的一点是，我不确定您是否真的了解您在这里所做的事情。

【讨论】：

【解决方案2】：

在我看来，您的出发点是错误的。实时并不意味着尽可能快。这意味着您需要满足特定的性能标准。

要做出有意义的选择，您需要知道自己真正需要的速度。

【讨论】：