有没有什么API来确定Linux中的虚拟地址的物理地址？
在Linux操作系统中有没有用于从虚拟地址确定物理地址的API？
内核和用户空间使用由内存pipe理硬件映射到物理地址的虚拟地址（也称为线性地址）。 这个映射是由操作系统设置的页表定义的。
DMA设备使用总线地址。 在i386 PC上，总线地址与物理地址相同，但其他架构可能有特殊的地址映射硬件，将总线地址转换为物理地址。
在Linux中，您可以使用asm/io.h这些函数：
- virt_to_phys（到virt_addr_size）;
- phys_to_virt（phys_addr）;
- virt_to_bus（到virt_addr_size）;
- bus_to_virt（bus_addr）;
所有这些都是关于访问普通内存的。 PCI或ISA总线上还有“共享内存”。 它可以使用ioremap（）映射到32位地址空间中，然后通过readb（），writeb（）（等）函数使用。
生活由于周围存在各种caching这一事实而变得复杂，因此访问相同物理地址的不同方式不需要得到相同的结果。
另外，虚拟地址后面的真实物理地址可以改变。 甚至更多 – 在访问内存之前，不会有与虚拟地址关联的地址。
至于用户空间的API，我没有意识到。
正如之前回答的那样，正常的程序不需要担心物理地址在虚拟地址空间中的运行。 此外，不是每个虚拟地址都有一个物理地址，可能属于映射文件或交换页面。 然而，即使在用户区域，有时看到这个映射也许是有趣的。
为此，Linux内核通过/proc中的一组文件将其映射到userland。 文档可以在这里find。 简短的摘要：
-
/proc/$pid/maps提供了虚拟地址的映射列表以及附加信息，例如映射文件的相应文件。 -
/proc/$pid/pagemap提供关于每个映射页面的更多信息，包括物理地址（如果存在）。
这个网站提供了一个C程序，它使用这个接口转储所有正在运行的进程的映射，并解释它的function。
最小的可运行userland /proc/<pid>/pagemap示例
virt_to_phys_user.c ：
#define _XOPEN_SOURCE 700 #include <fcntl.h> /* open */ #include <stdint.h> /* uint64_t */ #include <stdio.h> /* printf */ #include <stdlib.h> /* size_t */ #include <unistd.h> /* pread, sysconf */ typedef struct { uint64_t pfn : 54; unsigned int soft_dirty : 1; unsigned int file_page : 1; unsigned int swapped : 1; unsigned int present : 1; } PagemapEntry; /* Parse the pagemap entry for the given virtual address. * * @param[out] entry the parsed entry * @param[in] pagemap_fd file descriptor to an open /proc/pid/pagemap file * @param[in] vaddr virtual address to get entry for * @return 0 for success, 1 for failure */ int pagemap_get_entry(PagemapEntry *entry, int pagemap_fd, uintptr_t vaddr) { size_t nread; ssize_t ret; uint64_t data; nread = 0; while (nread < sizeof(data)) { ret = pread(pagemap_fd, &data, sizeof(data), (vaddr / sysconf(_SC_PAGE_SIZE)) * sizeof(data) + nread); nread += ret; if (ret <= 0) { return 1; } } entry->pfn = data & (((uint64_t)1 << 54) - 1); entry->soft_dirty = (data >> 54) & 1; entry->file_page = (data >> 61) & 1; entry->swapped = (data >> 62) & 1; entry->present = (data >> 63) & 1; return 0; } /* Convert the given virtual address to physical using /proc/PID/pagemap. * * @param[out] paddr physical address * @param[in] pid process to convert for * @param[in] vaddr virtual address to get entry for * @return 0 for success, 1 for failure */ int virt_to_phys_user(uintptr_t *paddr, pid_t pid, uintptr_t vaddr) { char pagemap_file[BUFSIZ]; int pagemap_fd; snprintf(pagemap_file, sizeof(pagemap_file), "/proc/%ju/pagemap", (uintmax_t)pid); pagemap_fd = open(pagemap_file, O_RDONLY); if (pagemap_fd < 0) { return 1; } PagemapEntry entry; if (pagemap_get_entry(&entry, pagemap_fd, vaddr)) { return 1; } close(pagemap_fd); *paddr = (entry.pfn * sysconf(_SC_PAGE_SIZE)) + (vaddr % sysconf(_SC_PAGE_SIZE)); return 0; } int main(int argc, char **argv) { pid_t pid; uintptr_t vaddr, paddr = 0; if (argc < 3) { printf("Usage: %s pid vaddr\n", argv[0]); return EXIT_FAILURE; } pid = strtoull(argv[1], NULL, 0); vaddr = strtoull(argv[2], NULL, 0); if (virt_to_phys_user(&paddr, pid, vaddr)) { fprintf(stderr, "error: virt_to_phys_user\n"); return EXIT_FAILURE; }; printf("0x%jx\n", (uintmax_t)paddr); return EXIT_SUCCESS; }
用法：
sudo ./virt_to_phys_user.out <pid> <physical-address>
sudo被要求读取/proc/<pid>/pagemap即使你有文件权限，在https://unix.stackexchange.com/questions/345915/how-to-change-permission-of-proc-self -pagemap文件/ 383838＃383838
正如在https://stackoverflow.com/a/46247716/895245中所提到的那样，Linux懒惰地分配页表，因此在使用;virt_to_phys_user之前，请确保从testing程序读取和写入一个字节。
如何testing出来
testing程序：
#define _XOPEN_SOURCE 700 #include <stdint.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> enum { I0 = 0x12345678 }; static volatile uint32_t i = I0; int main(void) { printf("vaddr %p\n", (void *)&i); printf("pid %ju\n", (uintmax_t)getpid()); while (i == I0) { sleep(1); } printf("i %jx\n", (uintmax_t)i); return EXIT_SUCCESS; }
testing程序输出它拥有的variables的地址和PID，例如：
vaddr 0x600800 pid 110
然后你可以通过转换虚拟地址：
sudo ./virt_to_phys_user.out 110 0x600800
最后，转换可以通过使用/dev/mem来观察/修改内存来testing，但是如果不重新编译内核，则不能在Ubuntu 17.04上执行此操作： CONFIG_STRICT_DEVMEM=n ，另请参阅： 从用户访问物理地址空间 Buildroot 是一个简单的方法来克服，但是。
或者，你可以使用像QEMU监视器的xp命令的虚拟机： 如何在Linux中解码/ proc / pid / pagemap条目？
看到这个转储所有页面： 如何解码在Linux / proc / pid / pagemap条目？
这个问题的Userland子集： 如何在Linux中从用户空间查找variables的物理地址？
使用/proc/<pid>/maps转储所有进程页面
/proc/<pid>/maps列出了进程的所有地址范围，所以我们可以通过它来转换所有页面： / proc / [pid] / pagemaps和/ proc / [pid] / maps | Linux的
virt_to_phys只适用于kmalloc地址
例如，模块variables失败。 arc/x86/include/asm/io.h文档：
返回的物理地址是给定内存地址的物理（CPU）映射。 只有在通过kmalloc直接映射或分配的地址上使用此函数才是有效的。
这里是一个内核模块，用来说明 用户态testing 。
所以这不是一个普遍的可能性。 请参阅： 如何从Linux内核模块中的逻辑地址获取物理地址？ 仅限于内核模块方法。
我想知道为什么没有用户土地的API。
因为用户登陆内存的物理地址是未知的。
Linux使用用户陆地存储器的需求分页。 您的用户地面对象在访问之前不会有物理内存。 当系统内存不足时，您的用户地面对象可能会被换出并丢失物理内存，除非该进程的页面被locking。 当你再次访问对象时，它被交换并给予物理内存，但是它可能与前一个物理内存不同。 您可以拍摄页面映射的快照，但在下一刻不能保证一致。
所以，寻找用户地物的物理地址通常是没有意义的。
上面build议的C程序通常是可行的，但是它至less可以通过两种方式返回误导结果：
- 该页面不存在（但虚拟地址映射到一个页面！）。 发生这种情况是由于操作系统的延迟映射：它只在实际访问它们时映射地址。
- 返回的PFN指向一些可能是暂时的物理页面，由于写时复制可能会很快改变。 例如：对于内存映射文件，PFN可以指向只读副本。 对于匿名映射，映射中所有页面的PFN可以是一个特定的只读页面（全部为0）（写入时所有匿名页面产生）。
底线是为了确保更可靠的结果：对于只读映射，在查询PFN之前至less从每一页读取一次。 对于支持写入的页面，在查询PFN之前至less写入一次。
当然，理论上，即使在获得“稳定”PFN之后，映射在运行时总是可以随意改变的（例如，当页面移入和移出交换页面时），不应该依赖映射。
