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

Asiayun:枣庄电信Asiayun美国Cera葵湾VPSvps月付,美国CERA VPS月付26元/年

亚洲云Asiayun怎么样?亚洲云成立于2021年,隶属于上海玥悠悠云计算有限公司(Yyyisp),是一家新国人IDC商家,且正规持证IDC/ISP/CDN,商家主要提供数据中心基础服务、互联网业务解决方案,及专属服务器租用、云服务器、云虚拟主机、专属服务器托管、带宽租用等产品和服务。Asiayun提供源自大陆、香港、韩国和美国等地骨干级机房优质资源,包括BGP国际多线网络,CN2点对点直连带宽以...

Hosteons:新上1Gbps带宽KVM主机$21/年起,AMD Ryzen CPU+NVMe高性能主机$24/年起_韩国便宜服务器

我们在去年12月分享过Hosteons新上AMD Ryzen9 3900X CPU及DDR4内存、NVMe硬盘的高性能VPS产品的消息,目前商家再次发布了产品更新信息,暂停新开100M带宽KVM套餐,新订单转而升级为新的Budget KVM VPS(SSD)系列,带宽为1Gbps端口,且配置大幅升级,目前100M带宽仅保留OpenVZ架构产品可新订购,所有原有主机不变,用户一直续费一直可用。Bud...

virmach:3.23美元用6个月,10G硬盘/VirMach1核6个月Virmach

virmach这是第二波出这种一次性周期的VPS了,只需要缴费1一次即可,用完即抛,也不允许你在后面续费。本次促销的是美国西海岸的圣何塞和美国东海岸的水牛城,周期为6个月,过后VPS会被自动且是强制性取消。需要临时玩玩的,又不想多花钱的用户,可以考虑下!官方网站:https://www.virmach.comTemporary Length Service Specials圣何塞VPS-一次性6个...

linux内存管理为你推荐
虚拟主机价格谁知道租虚拟主机多少钱?美国虚拟空间请问租用美国虚拟空间,需不需要遵守美国的法律?域名购买如何购买域名?虚拟主机评测网怎么选一台好的虚拟主机山东虚拟主机济宁梦网科技虚拟主机mysql在虚拟主机如何打开数据库?jsp虚拟主机虚拟主机不能支持JSP的吗虚拟主机管理软件虚拟主机用什么管理软件,我准备购买一个vps 先咨询下。花生壳域名用花生壳可申请免费域名吗?动态域名解析如何解析动态域名
提供香港vps 服务器配置技术网 buyvm 堪萨斯服务器 国外php主机 realvnc 彩虹ip java虚拟主机 新天域互联 789电视 699美元 idc是什么 微软服务器操作系统 万网空间购买 多线空间 四川电信商城 服务器是干什么用的 apachetomcat 发证机构 卡巴斯基免费版下载 更多