one_page_table_init()

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#table #user

本文详细介绍了Linux内核中页表初始化的过程，特别是one_page_table_init函数如何为物理页面设置页表项，并返回线性地址。文章深入探讨了该函数的工作原理，包括分配内存、设置pmd表项以及错误检查等步骤。
pagetable_init() --> kernel_physical_mapping_init() --> one_page_table_init()

one_page_table_init(pmd_t *pmd)初始化pmd索引的页表项(将该项索引的物理页面的首地址填写到pmd中),并返回pmd索引的物理页面的首地址(线性地址)
static  pte_t  *  __init one_page_table_init(pmd_t  * pmd)
 {
    if (pmd_none(*pmd)) {
        pte_t *page_table = (pte_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);
        set_pmd(pmd, __pmd(__pa(page_table) | _PAGE_TABLE));
        if (page_table != pte_offset_kernel(pmd, 0))
            BUG(); 

        return page_table;
    }
   
    return pte_offset_kernel(pmd, 0);
}


#define  __pmd(x)                ((pmd_t) { __pud(x) } )
#define  _PAGE_TABLE (_PAGE_PRESENT | _PAGE_RW | _PAGE_USER | _PAGE_ACCESSED | _PAGE_DIRTY)















 
linux scatterlist阅读二
qq_38158479的博客
07-22 617
page_link ，offset，length的值，其中page_link 保存的是经过转换以后的物理地址，在使用sg_init_one函数的例子当中，buf传入的是内核虚拟地址。可以看到这个函数的作用就是将sgl起始地址的一段空间清零，然后设置最后一个元素的page_link 值，由于是最后一个元素，所以page_link 的第一个bit被设置为1。而像dma_length,dma_address一类成员的值的设置就要使用dma相关的函数去设置了，设置以后，记录的就是设备认识的dma地址了。
Linux内存管理（103）：page table
私房菜
03-26 681
在中有个 PageTables 的属性值，该属性值具体统计的是哪些内存呢？在用户层的虚拟内存与物理内存映射时，是怎么样的映射方式？如何通过虚拟地址找到手机的物理地址？在内存老化、回收时，系统如何扫描，又如何通过扫描页表识别冷、热页？页表查询过程简述TTBRn：由虚拟地址最高位 bit[63] 决定，如果该位为 1，表示这个地址用于内核空间，页表的基地址寄存器用TTBR1；若该位为0，表示这个地址属于用户空间，页表的基地址寄存器用 TTBR0。
one_md_table_init()
kernel_details的专栏
01-15 4474
直接返回pgd所指向的页目录表项static pmd_t * __init one_md_table_init(pgd_t *pgd){    pud_t *pud;    pmd_t *pmd_table;#ifdef CONFIG_X86_PAE    pmd_table = (pmd_t *) alloc_bootmem_low_pages(PAGE_SIZE);     set_pgd(p
pagetable_init
lcw_202的专栏
10-21 1588
见文件arch/i386/mm/init.c，初始化页面表。 实质上是重新设置swapper_pg_dir关于内核部分以上线性地址的页面表。swapper_pg_dir的物理偏移0xC00到0xFFF，即索引偏移从0x300到0x400的页面表内容。 注意此时为页面表分配内存使用alloc_bootmem_low_pages来进行，最后在分配的页面表中填写个页面描述符，即页面号对应的物理地址和属性。 我们实质上可以知道，从页表中页描述符仍然是类似0x1007、0x2007，直到(max_low_
pagetable_init()
kernel_details的专栏
01-15 3536
pagetable_init()根据物理内存初始化页目录项及页表项static void __init pagetable_init (void)...{    unsigned long vaddr;    pgd_t *pgd_base = swapper_pg_dir;#ifdef CONFIG_X86_PAE    int i;     //初始化整个页目录项(1024项)    
ngx_crc32_table_init函数详解
joescott的专栏
11-30 5422
ngx_crc32_table_init函数的定义在src/core/ngx_crc32.c， 其主要功能是初始化一个做循环冗余校验的表，由此可以看出后续的循环冗余校验将采用高效的查表法。CRC校验实用程序库在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正确，就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中，CRC(Cyclic Redundancy Check)是最著名的一种。CRC的全称是循环冗余校验。
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shenhuxi_yu的专栏
07-19 1496
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__reserved_mem_init_node
HZero
02-24 745
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漫长当下
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static struct scatterlist* vrdma_init_sg(void* buf, unsigned long nbytes) { struct scatterlist* need_sg; if (is_vmalloc_addr(buf)) { int num_page = 1; int i, off; unsigned int len = nbytes; // pr_info("vmalloc address %px\n", buf); off = offset_in_page(buf); if (off + nbytes > (int)PAGE_SIZE) { num_page += (nbytes + off - PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE; len = PAGE_SIZE - off; } need_sg = kmalloc(sizeof(*need_sg) * num_page, GFP_ATOMIC); if (!need_sg) return NULL; sg_init_table(need_sg, num_page); for (i = 0; i < num_page; i++) { sg_set_page(need_sg + i, vmalloc_to_page(buf), len, off); nbytes -= len; buf += len; off = 0; len = min(nbytes, PAGE_SIZE); } } else { need_sg = kmalloc(sizeof(*need_sg), GFP_ATOMIC); if (!need_sg) return NULL; sg_init_one(need_sg, buf, nbytes); } return need_sg; } 这个 也修改一下
最新发布
09-25
你提供的函数 `vrdma_init_sg` 是用于在 Linux 内核中为 DMA 操作初始化一个 scatterlist（分散-聚集列表）的辅助函数。它的主要作用是根据输入缓冲区 `buf` 和大小 `nbytes`，构建一个或多个 `scatterlist` 条目，以便后续进行 DMA 传输。 当前代码已经处理了两种情况： 1. 如果 `buf` 是通过 `vmalloc()` 分配的虚拟内存（非线性映射），则需要跨多个物理页，因此要拆分成多个 `scatterlist` 条目。 2. 如果 `buf` 是线性内核地址（如 `kmalloc` 分配的），则只需一个 `scatterlist` 条目。 但该函数存在几个潜在问题和可改进点： --- ### ✅ 改进点说明 1. **`vmalloc_to_page(buf)` 的调用不安全**： `vmalloc_to_page()` 只能用于指向页对齐地址的指针。如果 `buf` 不是对齐到页边界的，直接传入会出错。必须先用 `offset_in_page()` 调整偏移量，并确保每次取正确的页面。 2. **循环中 `len` 更新逻辑有误**： 第一次之后的 `len = min(nbytes, PAGE_SIZE);` 是对的，但初始 `len` 设置后未正确更新后续长度。 3. **`sg_set_page()` 中的参数顺序需注意**： 应该传入正确的 `struct page *`、长度、以及页内偏移。 4. **缺少错误清理机制**：虽然简单函数可以接受，但建议增强健壮性。 5. **使用 `GFP_ATOMIC` 是合理的（比如中断上下文），但如果上下文允许，可用 `GFP_KERNEL` 提高成功率。** 6. **返回前应验证 sg list 是否真的被正确初始化。** --- ### ✅ 修改后的代码（修复并优化） ```c static struct scatterlist* vrdma_init_sg(void* buf, unsigned long nbytes) { struct scatterlist* need_sg; int num_page = 0; unsigned long offset; void* ptr; if (is_vmalloc_addr(buf)) { int i; unsigned long remaining = nbytes; unsigned long current_offset; ptr = buf; offset = offset_in_page(ptr); num_page = 1; if (offset + nbytes > PAGE_SIZE) { num_page += (offset + nbytes - PAGE_SIZE + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE; } need_sg = kmalloc_array(num_page, sizeof(*need_sg), GFP_ATOMIC); if (!need_sg) return NULL; sg_init_table(need_sg, num_page); for (i = 0; i < num_page; i++) { struct page *page; unsigned int len; unsigned int off_in_page; off_in_page = offset_in_page(ptr); len = min((unsigned long)(PAGE_SIZE - off_in_page), remaining); page = vmalloc_to_page(ptr); if (!page) { kfree(need_sg); return NULL; } sg_set_page(&need_sg[i], page, len, off_in_page); ptr += len; remaining -= len; } } else { need_sg = kmalloc(sizeof(*need_sg), GFP_ATOMIC); if (!need_sg) return NULL; sg_init_one(need_sg, buf, nbytes); } return need_sg; } ``` --- ### 🔍 代码解释 | 部分 | 解释 | |------|------| | `is_vmalloc_addr(buf)` | 判断是否是 `vmalloc` 区域的地址，决定是否需要多页映射 | | `num_page` 计算 | 正确计算所需页数：起始偏移 + 总长度跨越了多少页 | | `sg_init_table(need_sg, num_page)` | 初始化 scatterlist 数组 | | `vmalloc_to_page(ptr)` | 将虚拟地址转换为对应物理页的 `struct page *` | | `sg_set_page(..., len, off_in_page)` | 设置每个 segment 的页、长度、页内偏移 | | `ptr += len; remaining -= len;` | 移动指针并减少剩余字节数 | | `kfree(need_sg)` on error | 若某页无法获取（理论上很少见），释放已分配内存 | | `else` branch | 线性内存直接使用 `sg_init_one` 快速初始化单个 entry | --- ### 📌 注意事项 - `vmalloc_to_page()` 在 `CONFIG_MMU` 下有效；无 MMU 架构可能不支持。 - 该函数假设调用者会在适当时候释放返回的 `scatterlist` 和其包含的 `struct page` 引用。 - 若用于 RDMA 或 DMA，请确保调用 `dma_map_sg()` 前已完成一致性设置（cache flush等）。 - 散列列表使用完毕后，应调用 `kfree()` 手动释放 `need_sg`。 --- ### ❓ 如何进一步提升？ 你可以考虑封装成带自动 cleanup 的结构体，或者提供配套的销毁函数： ```c void vrdma_free_sg(struct scatterlist* sg, int nents, bool is_vmalloc) { if (sg) { // 如果是 vmalloc 地址对应的 sg，不需要 unmap 吗？视具体 driver 而定 kfree(sg); } } ``` --- ###
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