Как написать программу, которая выполняется монопольно? Это нужно для тестирования быстродействия.

Ну, например, memtest очень похож на то что надо, но мне не ясно, в каком режиме он работает.

В идеале я себе это представляю как некий бинарник, загружаемый grub'ом, потом, видимо, переходящий в защищенный режим (потому что ни bios ни grub этого не делают AFAIR).

Можно ли собрать ядро, чтобы оно запускало init таким образом? Что для этого надо сделать?

Как создавать такой init (какие тулзы, какие ключи, может где есть статья)

Одинаковое ли время занимают обработка массива с начала до конца и от конца к началу?

Предполагается, что
1) элементы массива выравнены на границу машинного слова, страницы
2) что массив занимает целое количество страниц

Если бы это был файл, то можно было бы сослаться на алгоритм упреждающего чтения, а так же на что диск вращается в определенную сторону (с ssd это уже не так). Т.е. в случае чтения файла, лучше читать от начала к концу.

А вот если массив только в памяти, то будет ли по аналогии заполнение tlb-кеша (кешей первого-второго уровня и какие там еще кеши бывают) приводить к более быстрой обработке массива от начала к концу по сравнению с обратным порядком?

Приветствуются варианты практической проверки (устраняющие влияние специфики алгоритмов разделения времени используемой ОС)