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

瓜云互联-美国洛杉矶高防CN2高防云服务器,新老用户均可9折促销!低至32.4元/月!

瓜云互联一直主打超高性价比的海外vps产品,主要以美国cn2、香港cn2线路为主,100M以内高宽带,非常适合个人使用、企业等等!安全防护体系 弹性灵活,能为提供简单、 高效、智能、快速、低成本的云防护,帮助个人、企业从实现网络攻击防御,同时也承诺产品24H支持退换,不喜欢可以找客服退现,诚信自由交易!官方网站:点击访问瓜云互联官网活动方案:打折优惠策略:新老用户购买服务器统统9折优惠预存返款活动...

阿里云秋季促销活动 轻量云服务器2G5M配置新购年60元

已经有一段时间没有分享阿里云服务商的促销活动,主要原因在于他们以前的促销都仅限新用户,而且我们大部分人都已经有过账户基本上促销活动和我们无缘。即便老用户可选新产品购买,也是比较配置较高的,所以就懒得分享。这不看到有阿里云金秋活动,有不错的促销活动可以允许产品新购。即便我们是老用户,但是比如你没有购买过他们轻量服务器,也是可以享受优惠活动的。这次轻量服务器在金秋活动中力度折扣比较大,2G5M配置年付...

易探云2核2G5M仅330元/年起,国内挂机宝云服务器,独立ip

易探云怎么样?易探云是国内一家云计算服务商家,致力香港服务器、国内外服务器租用及托管等互联网业务,目前主要地区为运作香港BGP、香港CN2、广东、北京、深圳等地区。目前,易探云推出深圳或北京地区的适合挂机和建站的云服务器,国内挂机宝云服务器(可选深圳或北京地区),独立ip;2核2G5M挂机云服务器仅330元/年起!点击进入:易探云官方网站地址易探云国内挂机宝云服务器推荐:1、国内入门型挂机云服务器...

linux内存管理为你推荐
国内虚拟主机国内比较好的虚拟主机谁能推荐几个啊主机租用独立主机出租是什么意思免费云主机求一个免费的云主机?国内ip代理求一些国内《ip代理》地址大全域名购买域名注册和购买是一个意思吗?台湾vps香港vps和台湾vps哪个好用免费网站空间申请哪个网站可以申请免费的网页空间万网虚拟主机万网虚拟、专享、独享主机有什么区别?asp虚拟主机支持ASP MSSQL 的虚拟主机有哪些推荐广西虚拟主机怎样建立虚拟机和本地计算机的桥接
网站空间商 域名抢注 域名查询软件 视频空间租用 中文域名申请 如何查询域名备案号 中国域名交易中心 草根过期域名 新加坡主机 directspace uk2 空间打开慢 网站保姆 seovip ubuntu更新源 南通服务器 gtt 香港新世界中心 银盘服务是什么 网站在线扫描 更多