使用set_memory_uc配置DAX大页遇PAT冲突问题求助

环境信息 #

• 内核版本：5.15.0-173-generic
• 操作系统：Ubuntu 22.04.5 LTS
• CPU：Intel(R) Xeon(R) Gold 6338N CPU @ 2.20GHz

问题概述 #

调用set_memory_uc修改device_dax管理的PMEM大页内存属性时，触发PAT内存类型冲突错误：

x86/PAT: main:140830 conflicting memory types c078200000-c078400000 uncached-minus<->write-back
[100514.590619] x86/PAT: memtype_reserve failed [mem 0xc078200000-0xc0783fffff], track uncached-minus, req uncached-minus

__get_free_page分配的内核内存可正常调用set_memory_uc，但DAX大页不行——核心原因是DAX大页的物理内存区域已被PAT预标记为write-back，直接修改会违反内存类型一致性规则。

替代方法与实现途径 #

1. 用ioremap_uc重新映射DAX物理地址 #

绕过已有虚拟地址的属性限制，直接从DAX物理地址映射出非缓存的虚拟地址：

struct dev_dax *dev_dax = ...; // 已获取的device_dax实例
pgoff_t pgoff = ...; // 目标大页的页偏移
phys_addr_t phys = dev_dax->phys_start + pgoff * PAGE_SIZE;
void __iomem *uc_vaddr = ioremap_uc(phys, PAGE_SIZE);

ioremap_uc会正确处理PAT属性，避免冲突，因为它是基于物理地址创建新的映射，而非修改已有映射的属性。

2. 调整DAX设备的初始化内存类型 #

若需整个DAX区域设为非缓存，可在创建或配置DAX设备时指定：

• 创建DAX命名空间时直接指定模式：

  ndctl create-namespace --mode=fsdax --region=0 --size=10G --align=2M --force --memtype=uncached
  

• 修改已存在DAX设备的内存类型（需确保设备未被占用）：

  echo uncached > /sys/bus/dax/devices/dax0.0/memtype
  

3. 大页粒度的内存属性修改（谨慎使用） #

若必须修改已有虚拟地址的属性，需确保操作范围严格对齐大页粒度，并使用set_memory_array_uc批量处理：

unsigned long vaddr = ...; // DAX大页的虚拟地址
struct vm_area_struct *vma = find_vma(current->mm, vaddr);
unsigned int huge_page_size = huge_page_size(hstate_vma(vma));
int nr_pages = huge_page_size / PAGE_SIZE;

int ret = set_memory_array_uc(vaddr, nr_pages);
if (ret) {
    // 处理错误
}

此方法仍可能触发PAT冲突，仅在无法使用前两种方案时尝试。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joao Oliveira