可以通过修改页表来移动内存页吗？答案

【问题标题】：Can a memory page be moved by modifying the page table?可以通过修改页表来移动内存页吗？
【发布时间】：2011-02-10 08:47:19
【问题描述】：

是否有可能（在任何合理的操作系统上，最好是 Linux）通过仅修改页表而不实际移动任何数据来交换两个内存页的内容？

动机是密集矩阵转置。如果数据被页面大小阻塞，则可以在页面内转置数据（适合缓存），然后交换页面以将块移动到它们的最终位置。一个大矩阵会移动很多页，所以希望刷新 TLB 不会造成麻烦。

【问题讨论】：

标签： copy swap tlb

【解决方案1】：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define __USE_GNU
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

int main() {
    int PAGE_SIZE = getpagesize();
    char* m = NULL;
    void* temp;

    printf("page size = %d\n", PAGE_SIZE);

    m = (char*)mmap(0, PAGE_SIZE*3, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    temp = m+PAGE_SIZE*2;

    memset(m, '0', PAGE_SIZE);
    memset(m+PAGE_SIZE, '1', PAGE_SIZE);

    printf("before %c %c\n", m[0], m[PAGE_SIZE]);

    mremap(m + PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, MREMAP_FIXED | MREMAP_MAYMOVE, temp); 
    mremap(m, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, MREMAP_FIXED | MREMAP_MAYMOVE, m+PAGE_SIZE); 
    mremap(temp, PAGE_SIZE, PAGE_SIZE, MREMAP_FIXED | MREMAP_MAYMOVE, m); 


    printf("after %c %c\n", m[0], m[PAGE_SIZE]);
    return 0;
}

【讨论】：

这正是我所需要的。谢谢亚当！

【解决方案2】：

我认为内存映射文件可以解决问题，但我想我自己从未尝试过。使用 mmap 和 MAP_ANONYMOUS 来映射纯虚拟地址（无物理文件支持）。然后，您可以将您的“文件”重新映射到 VA 的各个区域，从而获得有效的零拷贝语义。在 Windows 中，您可以使用 MapViewOfFile 和使用 CreateMapOfFile(INVALID_HANDLE_VALUE, ...) 创建的文件映射句柄，但请注意，在 NT 上，您无法控制重新映射的目标（即新映射的 VA 地址是函数调用的输出），在 Linux 上，所需的地址被视为提示。

如果这不起作用，那么您可能需要在内核中创建一个内存管理器模块，这对于任何实际项目都不可行。

【讨论】：

这确实有效。在 Linux 上，mremap 可以移动 mmap 分配的页面。

【解决方案3】：

理论上，当然可以。在实践中，我认为您可以使用 mmap() 以这种方式移动系统 V 风格的共享内存块。

【讨论】：