Linux memblock

原创 已于 2025-12-10 17:15:54 修改 · 282 阅读 · 4 ·
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于 2025-12-10 17:15:04 首次发布

memblock

用法

  • memblock_add 将可用内存写入memblock 全局变量中，使可用内存区域受 memblock 分配器管理
  • memblock_reserve将内存区块添加到预留内存集合
  • memblock_alloc用于申请 memblock 中的内存并返回虚拟地址

移交给buddy

  • start_kernel
    • mm_init
      • mem_init
        • memblock_free_all //release free pages to the buddy allocator
Linux内存管理（11）：memblock初始化
私房菜
07-05 1486
在Linux kernel 初始化完成之后，系统中的内存分配和回收是由buddy 系统slab分配器来管理，但是在 kernel 初始化阶段时内存的分配和释放是由 memblock 分配器管理，记录物理内存的使用情况，本文主要介绍在系统启动阶段 memblock 的初始化过程。本文主要介绍了linux 在boot 阶段物理内存管理机制，包括数据结构和内存申请、释放等基础算法。memblock 内存管理是将所有的物理内存放到no-map的reserved memory，将从 memblock。
Linux: memory: memblock: debug
mzhan017的博客
09-06 625
【代码】Linux: memory: memblock: debug。
linux 内核memblock
weixin_42587866的博客
02-10 198
Linux内核中的memblock是一个内存管理的数据结构，用于管理系统中的物理内存。它被设计用于跟踪系统可用的内存区域，并在内核初始化过程中使用这些信息进行内存分配。memblock提供了一组API，允许内核代码分配和释放内存块，以管理系统内存资源。它与传统的内存管理方法(如伙伴系统)不同，因为它不支持内存碎片整理和合并。因此，memblock通常被用于特殊目的，如分配内存用于驱动程序或内核子系...
linux memblock执行过程
大昱的博客
07-02 725
x86系列架构中，memblock_reserve函数最早在early_reserve_memory函数中调用，执行顺序为： start_kernel -> setup_arch -> early_reserve_memory -> memblock_reserve。 memblock_add_range函数包含五个参数：memblock_type对象；内存区域的物理基地址；内存区域的大小；最大 NUMA 节点数；标志参数。先看memblock定义： 进入memblock_add_range：
Linux内存管理:memblock
kwdecsdn的博客
11-03 1440
Linux内存管理:memblock
memblock内存分配器
wwwlyj123321的博客
11-17 601
memblock 是 Linux 内核中的一个内存管理子系统，主要用于在系统启动早期阶段管理物理内存。它在内核初始化期间负责管理内存，直到更复杂的内存管理子系统（如伙伴系统）接管。
Linux - 内存 - memblock 分配器
qazw9600的专栏
12-13 679
【代码】Linux - 内存 - memblock 分配器。
Linux 内存管理 (2): memblock 子系统的建立
JiMoKuangXiangQu的专栏
10-12 807
Linux 内存管理, memblock
memblock如何释放内存给伙伴系统
weixin_45044852的博客
07-28 317
根据如下代码可知，__free_memory_core函数内的PFN_UP和PFN_DOWN保证释放的内存页对齐，不足一页的部分不会释放给伙伴系统。以linux 6.15.6为例，讲解一下memblock如何释放内存给伙伴系统。- 根据如下代码可知，memblock会将内存分为4页+1页，释放给伙伴系统。
早期内存分配器 -- memblock
2503_90541313的博客
03-24 889
MEMBLOCK_NONE = 0x0, /* 无特殊要求 */MEMBLOCK_HOTPLUG = 0x1, /* 可热插拔的内存区域，后续可能会被移除 */MEMBLOCK_MIRROR = 0x2, /* 镜像区域 */MEMBLOCK_NOMAP = 0x4, /* 不添加到内存直接映射区域，将其视为reserved mem */MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED = 0x8, /* 始终由驱动来管理的，不会被视为是系统RAM */
Linux引导内存分配器（boot mem allocator）详解： Bootmem && Memblock
weixin_45817413的博客
05-13 1241
介绍了Linux当中引导内存分配器（boot memory allocator）的发展史、用途和主要的两种实现：Bootmem和Memblock
linux中memblock的使用
行善之人必有余庆
11-21 2414
memblock是linux用于管理内存的一种机制。 接下来说一些这个机制的初始化,以及其操作方法。 先看一下memblock中使用的结构体: //memblock中的flag enum { MEMBLOCK_NONE = 0x0, /* No special request */ MEMBLOCK_HOTPLUG = 0x1, /* hotpluggable region */ M
基于QEMU的Linux Driver开发环境的配置
Jun's blog
01-16 1515
Setup Driver development Environment Software: QEMU + Vexpress
Framebuffer/LCD框架
Jun's blog
08-17 1247
 一. 关于mmap 1. linux I/O端口与I/O内存  IO端口：当一个寄存器或者内存位于IO空间时；/*x86体系结构处理器*/    IO内存：当一个内存或者寄存器位于内存空间时；/*ARM体系结构处理器*/    在访问IO内存之前需要首先使用ioremap函数将设备所处的物理地址映射到虚拟地址上。    ----why?  在系统运行时，外设的I/O内存资
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模拟输出”和“多声道输出”是音频领域的两个核心概念，分别对应和。
Iput子系统探究--1(input_dev)
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1.input子系统初始化 input子系统对上层应用提供一个统一的接口--字符设备接口-主设备号13 static const struct file_operations input_fops = {  .owner = THIS_MODULE,  .open = input_open_file,  .llseek = noop_llseek, }; static int
rmap(no check)
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结构体核心定位类比（便于理解）vma（VMA）单个进程的「匿名内存区间描述符」（比如进程堆/栈对应的匿名 VMA），是反向映射的「终端节点」某栋楼的「某个房间」（属于特定住户，对应特定内存区间）anon_vma多个共享同一匿名页的 VMA 的「聚合容器」，是反向映射的「核心枢纽」「小区共享大厅」（连接所有共享同一批匿名页的房间）vma和anon_vma之间的「双向链接桥梁」（因为一个 VMA 可关联多个anon_vma，一个anon_vma可关联多个 VMA）
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从属关系snd_pcm是snd_card的子设备，必须依附于某个snd_card存在；双向引用链表包含所有snd_pcm（父找子）；指针指向所属snd_card（子找父）；生命周期绑定snd_card的注册/销毁会同步影响所有snd_pcm，是“牵一发而动全身”的根节点。snd_card是声卡的“总控中心”，snd_pcm是总控中心下负责“音频播放/录音”的具体功能模块，没有总控中心，功能模块无法独立存在和工作。
Linux字符设备原理探究--2(应用层调用)
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08-27 469
4. 关于系统调用分析 4.1 创建字符设备文件节点--mknode 在使用字符设备之前通常要创建字符设备文件节点--例如：mknod /dev/char_key c 255 0 -->在/dev/目录下创建char_key字符设备文件，主设备号255，次设备号0 mknod-->sys_mknodat(AT_FDCWD, filename, mode, dev) //namei
memblock linux
09-03
<think> 嗯，用户想了解Linux系统中memblock的详细情况。根据引用内容，memblock似乎是内核早期启动阶段的内存管理机制。用户引用了三条资料：第一条提到memblock_free()很少使用，因为早期分配的内存多用于永久用途；第二条是关于memblock的debug功能，可以通过内核参数启用；第三条则指出可以通过sysfs查看memblock信息。 用户可能正在研究Linux内核内存管理，特别是启动阶段的机制。ta的专业程度应该不低，因为memblock属于比较底层的实现。考虑到引用内容相对零散，需要整合成系统化的说明。 memblock的核心功能是内存块管理，主要包括memory和reserved两个区域。在boot阶段，内存管理器尚未建立时，内核就靠它来记录可用物理内存和预留区域。等伙伴系统初始化后，memblock的任务就完成了。 用户可能还想了解具体使用场景，比如架构相关的初始化、设备树处理等。另外debug方法也很实用，特别是early_param和sysfs接口，这对内核开发者调试应该很有帮助。 需要注意术语的准确性，比如要区分“物理内存添加”和“预留区域管理”。内核源码里的memblock_add()和memblock_reserve()是两大基础操作，这个必须讲清楚。还有内存类型physmem，这是用来兼容旧bootloader的细节。 考虑到用户引用了代码片段，说明ta可能接触过内核源码。可以适当提及代码位置（mm/memblock.c），但不必展开具体实现。生命周期部分很重要，要强调该机制只在启动阶段有效，避免用户误解它是持久化的内存管理方案。 </think> 以下是Linux内核中`memblock`子系统的详细说明，结合引用内容及内核实现原理整理： --- ### **memblock 概述** `memblock`是Linux内核在**启动早期**（伙伴分配器`buddy allocator`初始化前）使用的**物理内存管理器**。它通过两个核心数组管理内存： 1. `memory`：记录所有可用的物理内存区域 2. `reserved`：记录已被预留或分配的内存区域 其设计目标是为内核启动阶段提供简单可靠的内存分配能力[^1]。 --- ### **核心操作与工作流程** #### 1. **内存区域注册** - **`memblock_add(base, size)`** 将物理地址范围`[base, base+size)`加入`memory`数组，标记为可用内存 示例：`memblock_add(0x60000000, 0x20000000)` 添加512MB物理内存[^1] #### 2. **内存预留/分配** - **`memblock_reserve(base, size)`** 将指定范围从`memory`移入`reserved`数组（如内核代码区、设备树等） - **`memblock_alloc(size, align)`** 在`memory`中寻找可用区域，分配后将其加入`reserved` ► 分配后**极少调用`memblock_free()`**：因早期分配多为永久使用（如内核数据结构）[^1] #### 3. **生命周期** ```mermaid graph LR A[引导加载器传递内存映射] --> B[memblock初始化] B --> C[注册物理内存区域] C --> D[预留内核/initrd/设备树等] D --> E[伙伴分配器初始化] E --> F[memblock数据迁移至伙伴系统] F --> G[memblock停用] ``` --- ### **关键设计特点** 1. **简单链表结构** 物理内存被划分为若干`memblock_region`，按地址排序存储在`memory`/`reserved`数组中 ```c struct memblock_region { phys_addr_t base; phys_addr_t size; unsigned long flags; }; ``` 2. **无碎片化顾虑** 启动阶段仅需分配少量永久内存，无需复杂的内存回收机制[^1] 3. **与架构解耦** ARM/x86等均通过`memblock_add()`注册物理内存，统一抽象层 --- ### **调试与监控** 1. **内核启动参数** `memblock=debug`启用调试输出（需内核配置`CONFIG_DEBUG_FS=y`）[^2] 2. **查看运行时状态** ```bash cat /sys/kernel/debug/memblock/memory # 查看可用内存区域 cat /sys/kernel/debug/memblock/reserved # 查看预留内存区域 ``` 输出示例： ``` 0: 0x60000000..0x7fffffff # 512MB可用内存 1: 0x80000000..0x80007fff # 32KB预留区域（内核代码） ``` --- ### **典型应用场景** 1. 内核镜像加载位置的预留 2. 初始化页表`pgd`的内存分配 3. 设备树二进制`DTB`的拷贝与保留 4. 为早期的`slab`分配器提供内存池 > ⚠️ 注意：当伙伴分配器完成初始化后，`memblock`会将所有内存移交给伙伴系统，自身停止服务[^3]。 --- ### **与其他子系统关系** ```mermaid graph TD Bootloader -->|传递内存映射| memblock memblock -->|提供物理内存| setup_arch() memblock -->|预留内核区域| arm_memblock_init() memblock -->|迁移数据| mm_init() mm_init() -->|初始化完成| buddy_allocator ``` ---
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