可以通過修改頁面表來移動內存頁面嗎？

Question

是否可以（在任何合理的操作系統上，最好是Linux上）通過修改頁表而不是實際移動任何數據來交換兩個內存頁的內容？

動機是一種密集的矩陣轉置。如果數據被頁面​​大小阻塞，則可以在頁面內調換數據（適合緩存），然後交換頁面以將塊移動到最終位置。一個大的矩陣會有很多頁面移動，所以希望刷新TLB不會造成麻煩。

Answer 1

我認爲內存映射文件可能會訣竅，但我認爲我從來沒有嘗試過這一點。使用mmap與MAP_ANONYMOUS映射到純虛擬地址（不支持物理文件）。然後，您可以將您的'文件'重新映射到VA的各個區域，以實現零拷貝語義。在Windows中，您將使用MapViewOfFile以及使用CreateMapOfFile（INVALID_HANDLE_VALUE，...）創建的文件映射句柄，但是注意比在NT上無法控制重新映射的目標（即，新映射的VA地址是輸出函數調用的），並且在Linux上，期望的地址被認爲是提示。

如果這不起作用，那麼你可能需要在內核中創建一個內存管理器模塊，這對任何實際項目都是不可行的。

Answer 2

理論上肯定。實際上，我認爲認爲您可以使用mmap（）以這種方式移動系統V風格的共享內存塊。

Answer 3

#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; 
}