mmap映射writecombine区域到用户空间的RAM区域特殊处理问题

这个问题本质和x86架构的内存属性一致性规则、内核地址空间的默认映射特性有关：

• 首先，系统RAM默认在内核地址空间有全局的线性映射，默认缓存属性为写回（WB），这是兼顾性能和数据一致性的默认配置。如果直接用io_remap_pfn_range()/remap_pfn_range()等API，给用户空间映射为非缓存（UC）、写合并（WC）属性，会导致同一块物理内存同时存在两个不同缓存属性的地址别名，这种情况在x86架构下属于未定义行为，会触发缓存一致性错误，轻则出现读写数据不一致，重则导致系统宕机。
• set_memory_uc()、set_memory_wc()的作用是先修改内核线性映射中对应RAM页的页表缓存属性，保证全系统范围内所有对这块物理内存的映射缓存属性统一，从根源上避免属性冲突的别名问题。
• 而IO（非RAM）区域不存在内核默认的WB属性映射，因此直接用pgprot_noncached()配合映射API即可，不会出现属性冲突。
• 页面释放回内存池前必须调用set_memory_wb()，是因为系统内存池的RAM默认要求是WB属性，若不恢复就归还，后续其他内核模块或进程拿到这页内存时，会因为缓存属性不符合预期出现性能异常、数据错误等问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Very Confused