地址Linux内存管理:Vmalloc

linux内存管理  时间:2021-01-15  阅读:()

Linux内存管理 Vmal loc

在前面我们讲解了kmal loc申请连续物理内存的操作 以及原理和基础cache.在内核中还有另外一个接口函数那就是vmal loc 申请一片连续的虚拟地址空间但不保证物理空间连续实际上我们会想到用户空间的mal loc mal loc它是标准的gl ibc封装的一个函数最终实现是通过系统调用brk和mmap来实现 以后在分析它的实现过程.它就是申请连续的虚拟空间但是不保证物理内存的连续 当然用户程序也不怎么关心这个问题只所以会关心物理内存的连续性一般是由于设备驱动的使用或者DMA.但是vmal loc申请效率比较低还会造成TLB抖动.一般内核里常用kmal loc.除非特殊需求比如要获取大块内存时实例就是当ko模块加载到内核运行时 即需要vmal loc.释放函数 vfree

参考内核3.8.13

这里是说32位的处理器 即最大寻址4G虚拟空间 当然现在已经64位比较普及了后续补上吧而虚拟地址到物理地址的转化往往需要硬件的支持才能提高效率 即MMU。

当然前提需要os先建立页表PT.在l inux内核这4G空间并不是完全给用户空间使用在高端0xC0000000 3G开始留给内核空间使用x86默认配置默认0-16MDMA 16M-896MNormal 896M-1G 128M作为高端内存分配区域 当然这个区域也是可是配置的. .kmal loc函数返回的是虚拟地址(线性地址). kmal loc特殊之处在于它分配的内存是物理上连续的,这对于要进行DMA的设备十分重要.而用vmal loc分配的内存只

是线性地址连续,物理地址不一定连续,不能直接用于DMA。我们可以参考一个图 它是arm32

架构的内核虚拟地址分配图下面我们就看看vmal loc函数

(mm/vmal loc.c)

这里我们只用关注size即可而vmal loc优先从高端内存分配并且可以睡眠.继续重点看一下__vmal loc_node:

因为这里提到了VMALLOC_START和它们究竟是什么值呢 这里看了arm32和mips32的根据架构虚拟地址分配不同而不同比如mips就比较特殊在arch/mips/include/asm/pgtable-32.h 中首先看mips虚拟地址分布图

从这个图里我们知道用户空间为2G0x0-0x7fff ffff ,dma或者normal 内存映射

在kseg0 512M /kseg1,而对于vmal loc申请的虚拟地址在kseg2中当然还有其他一些特殊的映射比如io等.

在arch/arm/include/asm/pgtable.h

在看一个图

我们知道物理内存简单分为三个区域 ZONE_NORMAL、 ZONE_DMA、ZONE_HIGHMEMvmal loc我们看到它是默认从ZONE_HIGMEM里申请但是这两个函数虚拟地址是保持一致的 即都占用了4G地址空间的内核虚拟地址.通过上面的图我们确定了虚拟地址从哪里分配以及对于的物理空间从哪里分配。

下面看看vmal loc核心实现

它的基本实现思路很简单 1.分配虚拟地址空间2.对虚拟地址空间进行页表映射

需要熟知下面两个结构体 structvmap_area vm_struct *area 

这里在说明一下vmal loc_init的初始化.

其实在讲slab机制的时候已经说过。

下面就说说__get_vm_area_node函数

这个函数核心就是al loc_vmap_area这个很有趣的之前我们讲到了vmal loc申请的虚拟地址范围而它只传递了size而已对于mips x86arm会有不同的虚拟空间.

既然我们已经开辟了虚拟地址空间那么还需要做的当然是和页面一一映射起来.看函数__vmal loc_area_node

而insert_vmal loc_vml ist很明显把vm_struct插入到vml ist。 那么就完成了整个过程没有想象的复杂 当然对内存有了更多的认识这里还需要说一下一般情况下有高端内存会比没有的好些防止了vmal loc申请的时候造成的TLB抖动等问题更少的破坏normal空间。

可以通过proc来查看vmal loc的一下信息

还有

SunthyCloud阿里云国际版分销商注册教程,即可PayPal信用卡分销商服务器

阿里云国际版注册认证教程-免绑卡-免实名买服务器安全、便宜、可靠、良心,支持人民币充值,提供代理折扣简介SunthyCloud成立于2015年,是阿里云国际版正规战略级渠道商,也是阿里云国际版最大的分销商,专业为全球企业客户提供阿里云国际版开户注册、认证、充值等服务,通过SunthyCloud开通阿里云国际版只需要一个邮箱,不需要PayPal信用卡就可以帮你开通、充值、新购、续费阿里云国际版,服务...

RackNerd美国大硬盘服务器促销:120G SSD+192TB HDD,1Gbps大带宽,月付$599,促销美国月付$服务器促销带宽

racknerd怎么样?racknerd最近发布了一些便宜美国服务器促销,包括大硬盘服务器,提供120G SSD+192TB HDD,有AMD和Intel两个选择,默认32G内存,1Gbps带宽,每个月100TB流量,5个IP地址,月付$599。价格非常便宜,需要存储服务器的朋友可以关注一下。RackNerd主要经营美国圣何塞、洛杉矶、达拉斯、芝加哥、亚特兰大、新泽西机房基于KVM虚拟化的VPS、...

2021年7月最新洛杉矶CN2/香港CN2 vps套餐及搬瓦工优惠码 循环终身优惠6.58%

搬瓦工怎么样?2021年7月最新vps套餐推荐及搬瓦工优惠码整理,搬瓦工优惠码可以在购买的时候获取一些优惠,一般来说力度都在 6% 左右。本文整理一下 2021 年 7 月最新的搬瓦工优惠码,目前折扣力度最大是 6.58%,并且是循环折扣,续费有效,可以一直享受优惠价格续费的。搬瓦工优惠码基本上可能每年才会更新一次,大家可以收藏本文,会保持搬瓦工最新优惠码更新的。点击进入:搬瓦工最新官方网站搬瓦工...

linux内存管理为你推荐
租服务器租个一般的服务器大概多少钱啊?个人虚拟主机个人网站该购买什么类型虚拟主机?免费域名空间免费空间和免费域名网站空间免备案免备案网站空间哪个好什么是虚拟主机虚拟主机是什么?安徽虚拟主机有没有免费使用的主机,网站刚做完,本地测试没有问题,想在线测试一下页面会不会跑版。有谁知道有没有免费的虚拟主机试用,两三天即可。域名邮箱有谁知道域名邮箱是干什么的啊?有什么作用吗?域名劫持域名劫持是什么概念!备案域名购买在哪里可以买到已备案域名啊?域名批量查询如何进行域名批量查询注册
美国域名注册 传奇服务器租用 windows虚机 vps交流 独享100m zpanel 老鹰主机 美国主机代购 免费cdn加速 云鼎网络 cdn联盟 网站木马检测工具 免费申请网站 gtt drupal安装 lamp是什么意思 阿里云手机官网 广东主机托管 杭州电信宽带 zcloud 更多