c++ - mmap共享缓冲区读取问题

Question

我有一个内核模块分配了一个大的内存缓冲区，然后这个缓冲区被映射到用户空间。
该模块从硬件接收一些数据，然后将新数据放入缓冲区，并在其前面加上一个标志。 (内存初始化为0，flag为1)。

用户空间程序在返回指向有效数据的指针之前循环读取标志

代码的简化版本:

uint8_t * getData()
{
    while(1)
   {
      if(*((volatile uint32_t*)this->buffer) == 1)
          return this->buffer+sizeof(uint32_t);
   }
}

内存区域被映射为共享，并且完整的缓冲区内存转储确认缓冲区被正确写入。

问题是在一定数量的正确读取之后，这个函数停止返回。
这可能是由于 CPU 缓存造成的吗？有没有一种方法可以避免这种情况并确保每次都直接从 RAM 而不是从缓存中进行读取？

Answer 1

是的，这可能是由于读取器端的 CPU 缓存所致。有人可能认为“volatile”关键字应该可以防止此类问题，但这种说法并不完全正确，因为 volatile 只是指示编译器不要注册变量，与指示 cpu 直接从主内存读取不完全相同每次。

问题需要在写端解决。根据您的描述，这听起来像是写入发生在内核模块中并从用户端读取。如果这两个操作发生在不同的 cpu(不同的缓存域)上，并且没有任何东西可以在读取端触发缓存失效，那么您将像您描述的那样卡在读取端。您需要在存储指令后强制在 linux 内核上刷新存储缓冲区。假设它是 linux 内核，在设置标志和模块中的值后立即插入对 smp_mb 的调用很可能在所有架构上都做正确的事情。