动手实现一个磁盘高速缓存：准备工作(一)

Linux内核预留内存技巧

最新推荐文章于 2024-06-17 14:38:29 发布

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#预留内存 #linux内核 #高速缓存

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本文介绍了一种在Linux内核启动过程中预留大块内存的方法，用于实现独立于内核的磁盘高速缓存。通过修改内核源代码，在内存初始化前预留指定大小的物理内存，并介绍了预留内存的具体步骤。

要想实现一个独立于Linux内核的磁盘高速缓存，就需要确定磁盘高速缓存的数据放到什么地方，因为在Linux中申请大块内存的不确定性和不稳定性，我们使用在开机时预留大块内存的方式，独立管理这块被保留的内存存放磁盘缓存数据；

在开机时预留大块内存，需要修改Linux内核的源代码文件（init/main.c），在内存初始化之前预留出一部分内存，我使用的内核版本是3.8.13，下面是需要修改的code：

char *iet_mem_virt;
unsigned int iet_mem_size=0x1000000;
unsigned long iet_mem_goal=0;
EXPORT_SYMBOL_GPL(iet_mem_size);
EXPORT_SYMBOL_GPL(iet_mem_virt);
EXPORT_SYMBOL_GPL(iet_mem_goal);

asmlinkage void __init start_kernel(void)
{


	/*
	 * These use large bootmem allocations and must precede
	 * kmem_cache_init()
	 */
	setup_log_buf(0);
	pidhash_init();
	vfs_caches_init_early();
	sort_main_extable();
	trap_init();

	/* rserve memory region for disk cache */
	iet_mem_virt= alloc_bootmem(iet_mem_size);
	
	mm_init();

	/*
	 * Set up the scheduler prior starting any interrupts (such as the
	 * timer interrupt). Full topology setup happens at smp_init()
	 * time - but meanwhile we still have a functioning scheduler.
	 */
	sched_init();


}

alloc_bootmem(size)函数，在内存初始化之前，预留出size个字节的物理内存，返回虚拟内存的指针。

然后重新编译内核，内核编译步骤我在这里不再赘述，自己百度一下。在使用重启编译的内核启动之后执行下面的命令：

lab@lab-OptiPlex-7010:~$ cat /proc/kallsyms |grep iet_mem
0000000000000000 r __ksymtab_iet_mem_goal
0000000000000000 r __ksymtab_iet_mem_size
0000000000000000 r __ksymtab_iet_mem_virt
0000000000000000 r __kcrctab_iet_mem_goal
0000000000000000 r __kcrctab_iet_mem_size
0000000000000000 r __kcrctab_iet_mem_virt
0000000000000000 r __kstrtab_iet_mem_goal
0000000000000000 r __kstrtab_iet_mem_virt
0000000000000000 r __kstrtab_iet_mem_size
0000000000000000 D iet_mem_size
0000000000000000 B iet_mem_goal
0000000000000000 B iet_mem_virt
lab@lab-OptiPlex-7010:~$

如果可以执行的命令和上面一致，说明我们的准备工作成功了，我们以后在内核模块的编写中可以直接使用这三个symbol了，其中最重要的是iet_mem_virt，它指向我们预留的16MB内存，OK，下课！