D25 01.25 星四

21:15-22:3019p

第十五章 内存映射和DMA

 

地址类型

虚拟内存引入了一个中间层, 有了虚拟内存,系统运行的程序可以分配远多于物理上可用的内存。

 

• User virtual addresses

 

    这是被用户程序见到的常规地址. 用户地址在长度上是 32 位或者 64 位,依赖底层的硬件结构, 并且每个进程有它自己的虚拟地址空间.

• Physical addresses

 

    在处理器和系统内存之间使用的地址. 物理地址是 32- 或者 64-位的量; 甚至32-位系统在某些情况下可使用更大的物理地址.

• Bus addresses

 

    在外设和内存之间使用的地址. 经常, 它们和被处理器使用的物理地址相同,但是这不是必要的情况. 一些体系可提供一个 I/O 内存管理单元(IOMMU), 它在总线和主内存之间重映射地址. 一个 IOMMU可用多种方法使事情简单(例如, 使散布在内存中的缓冲对设备看来是连续的, 例如), 但是当设定 DMA 操作时对 IOMMU 编程是一个必须做的额外的步骤.总线地址是高度特性依赖的, 当然.

• Kernel logical addresses

【可理解为内核的物理地址】

 

    这些组成了正常的内核地址空间.这些地址映射了部分(也许全部)主存并且常常被当作它们是物理内存来对待. 在大部分的体系上, 逻辑地址和它们的相关物理地址只差一个常量偏移.逻辑地址使用硬件的本地指针大小并且, 因此, 可能不能在重装备的 32-位系统上寻址所有的物理内存. 逻辑地址常常存储于 unsigned long 或者void * 类型的变量中. 从 kmalloc 返回的内存有内核逻辑地址.

• Kernel virtual addresses

 

    内核虚拟地址类似于逻辑地址, 它们都是从内核空间地址到物理地址的映射.内核虚拟地址不必有逻辑地址空间具备的线性的, 一对一到物理地址的映射, 但是. 所有的逻辑地址是内核虚拟地址, 但是许多内核虚拟地址不是逻辑地址. 例如,vmalloc 分配的内存有虚拟地址(但没有直接物理映射). kmap 函数(本章稍后描述)也返回虚拟地址. 虚拟地址常常存储于指针变量.

 

物理地址和页

物理内存被划分为离散的单元称为页

 

高端与地段内存

 

 

Low memory

 

    逻辑地址在内核空间中存在的内存. 在大部分每个系统你可能会遇到,所有的内存都是低内存.

High memory

 

    逻辑地址不存在的内存, 因为它在为内核虚拟地址设置的地址范围之外.

 

【没读懂】

 

内存映射和页结构

 

页表

 

虚拟内存区

 

内存映射处理

 

mmap 设备操作

 

使用remap_pfn_range

 

使用 nopage

 

重新映射特定的i/o 区域

 

重新映射RAM