linux 内存函数

techtitan

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文章标签： linux

于 2021-01-07 22:56:25 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/techtitan/article/details/112295981

本文介绍了Linux内核中的`copy_to_user`函数用于从内核复制数据到用户空间，以及`vmalloc`函数用于在高端内存区分配连续虚拟地址但非连续物理地址的内存。此外，还探讨了内存管理的一些经典函数，如`get_user_pages`用于锁定用户态内存，`follow_page`查找页面，以及`vm_normal_page`、`remap_pfn_range`等用于映射和管理内存的机制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

copy_to_user

在这里插入图片描述

__arch_copy_to_user

在这里插入图片描述

vmalloc

从高端内存区highmem分配内存，虚拟内存地址是连续的，但是物理地址不是连续的
void *vmalloc(unsigned long size)

   for (i = 0; i < area->nr_pages; i++) {
                struct page *page;

                if (node == NUMA_NO_NODE)
                        page = **alloc_page**(alloc_mask|highmem_mask);
                else
                        page = alloc_pages_node(node, alloc_mask|highmem_mask, 0);

                if (unlikely(!page)) {
                        /* Successfully allocated i pages, free them in __vunmap() */
                        area->nr_pages = i;
                        goto fail;
                }
                area->pages[i] = page;
                if (gfpflags_allow_blocking(gfp_mask|highmem_mask))
                        cond_resched();
        }

        if (**map_vm_area**(area, prot, pages))
                goto fail;
        return area->addr;

如何分配内存：
__vmalloc_area_node -> alloc_page
-> map_vm_area
在这里插入图片描述

会从高端内存区进行alloc_page操作
在这里插入图片描述

内存管理经典函数

get_user_pages —将用户态内存锁定，例如mlock 会锁定内存
follow_page —根据vm address 查找 page
vm_normal_page -----赶回nomal页面的page, special页面（如vm_io/vm_pfnmap/vm_dontexpand）等区间内存
remap_pfn_range/vm_insert_page/vm_insert_pfn 映射内核页面到用户空间