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

PhotonVPS:$4/月,KVM-2GB/30GB/2TB/洛杉矶&达拉斯&芝加哥等

很久没有分享PhotonVPS的消息,最近看到商家VPS主机套餐有一些更新所以分享下。这是一家成立于2008年的国外VPS服务商,Psychz机房旗下的站点,主要提供VPS和独立服务器等,数据中心包括美国洛杉矶、达拉斯、芝加哥、阿什本等。目前,商家针对Cloud VPS提供8折优惠码,优惠后最低2G内存套餐每月4美元起。下面列出几款主机配置信息。CPU:1core内存:2GB硬盘:30GB NVm...

博鳌云¥799/月,香港110Mbps(含10M CN2)大带宽独立服务器/E3/8G内存/240G/500G SSD或1T HDD

博鳌云是一家以海外互联网基础业务为主的高新技术企业,运营全球高品质数据中心业务。自2008年开始为用户提供服务,距今11年,在国人商家中来说非常老牌。致力于为中国用户提供域名注册(国外接口)、免费虚拟主机、香港虚拟主机、VPS云主机和香港、台湾、马来西亚等地服务器租用服务,各类网络应用解決方案等领域的专业网络数据服务。商家支持支付宝、微信、银行转账等付款方式。目前香港有一款特价独立服务器正在促销,...

HostKvm($4.25/月),俄罗斯CN2带宽大升级,俄罗斯/香港高防限量5折优惠进行中

HostKvm是一家成立于2013年的国外VPS服务商,产品基于KVM架构,数据中心包括日本、新加坡、韩国、美国、俄罗斯、中国香港等多个地区机房,均为国内直连或优化线路,延迟较低,适合建站或者远程办公等。本月,商家旗下俄罗斯、新加坡、美国、香港等节点带宽进行了大幅度升级,俄罗斯机房国内电信/联通直连,CN2线路,150Mbps(原来30Mbps)带宽起,目前俄罗斯和香港高防节点5折骨折码继续优惠中...

linux内存管理为你推荐
域名查询怎么可以查IP地址免费注册域名有没有能够免费申请的域名??linux虚拟主机windows虚拟主机和linux虚拟主机有什么区别vps虚拟主机虚拟主机和VPS该选择哪个比较好注册国际域名怎么申请国际域名虚拟主机代理个人适合代理虚拟主机的业务吗网站服务器租用个人网站服务器租用一年多少钱域名购买如何申请购买 永久域名海外域名什么叫海外域名?云服务器租用云服务器怎么租呀
网站空间购买 域名是什么 免费cn域名 vir 台湾服务器 webhosting godaddy续费优惠码 360抢票助手 parseerror 魔兽世界台湾服务器 免费ftp空间申请 e蜗 架设服务器 帽子云 工作站服务器 免费吧 服务器托管什么意思 万网空间管理 摩尔庄园注册 hostease 更多