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

美国Cera 2核4G 20元/45天 香港CN2 E5 20M物理机服务器 150元 日本CN2 E5 20M物理机服务器 150元 提速啦

提速啦 成立于2012年,作为互联网老兵我们一直为用户提供 稳定 高速 高质量的产品。成立至今一直深受用户的喜爱 荣获 “2021年赣州安全大赛第三名” “2020创新企业入围奖” 等殊荣。目前我司在美国拥有4.6万G总内存云服务器资源,香港拥有2.2万G总内存云服务器资源,阿里云香港机房拥有8000G总内存云服务器资源,国内多地区拥有1.6万G总内存云服务器资源,绝非1 2台宿主机的小商家可比。...

百纵科技(19元/月),美国洛杉矶10G防御服务器/洛杉矶C3机房 带金盾高防

百纵科技官网:https://www.baizon.cn/百纵科技:美国云服务器活动重磅来袭,洛杉矶C3机房 带金盾高防,会员后台可自助管理防火墙,添加黑白名单 CC策略开启低中高.CPU全系列E52680v3 DDR4内存 三星固态盘列阵。另有高防清洗!美国洛杉矶 CN2 云服务器CPU内存带宽数据盘防御价格1H1G10M10G10G19元/月 购买地址2H1G10M10G10G29元/月 购买...

ZJI韩国BGP+CN2服务器,440元起

ZJI又上新了!商家是原Wordpress圈知名主机商:维翔主机,成立于2011年,2018年9月启用新域名ZJI,提供中国香港、台湾、日本、美国独立服务器(自营/数据中心直营)租用及VDS、虚拟主机空间、域名注册等业务。本次商家新上韩国BGP+CN2线路服务器,国内三网访问速度优秀,适用8折优惠码,优惠后韩国服务器最低每月440元起。韩国一型CPU:Intel 2×E5-2620 十二核二十四线...

linux内存管理为你推荐
电信主机租用租用电信服务器要注意什么?网站域名域名和网址有什么区别域名服务域名服务器是什么?有什么作用域名主机域名,主机空间和网站文件三者之间的区别是什么台湾vps做一个论坛,请问需要什么样的vps配置重庆虚拟空间重庆虚拟主机租用那家好?100m网站空间50M的网页内容买100M的网站空间够用了没?国外网站空间怎么样把网站空间放到国外去?免费网站空间申请申请免费空间的网站便宜虚拟主机哪里有国内便宜虚拟主机
备案域名出售 主机测评 荣耀欧洲 樊云 omnis gateone 淘宝双十一2018 ubuntu更新源 轻量 南通服务器 如何安装服务器系统 shopex主机 环聊 web应用服务器 谷歌台湾 免费网络空间 腾讯网盘 网站加速 国内空间 睿云 更多