32位系统有HIGHMEM_ZONE而64位没有HIGHMEM_ZONE的原因

最新推荐文章于 2025-01-18 05:06:20 发布

laughing_zou

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分类专栏： Linux memory management

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zsj100213/article/details/79527225

本文探讨了32位系统中存在HIGHMEM_ZONE的原因，由于32位系统地址空间限制，需要动态映射高端内存。而在64位系统，尤其是ARM64架构下，由于更大的地址空间，可以直接映射全部物理内存，从而无需HIGHMEM_ZONE。

查阅过很多的blog或者相关书，都说64位系统的空间足够所以不需要HIGHMEM ZONE，对于这句话一直是一知半解，今天仔细看了下相关的config，理解如下：

高端内存的由来：

在32位系统中总的地址空间是4GB，按照地址划分3G~4G为内核空间，0~3G为用户空间，此时PAGE_OFFSET为0xC0000000.如果物理内存的size为4GB，则后面3GB内核就无法访问，为了满足此要求，在内核1GB空间分出了一定的空间来进行映射。

Linux将内核地址空间划分为三部分ZONE_DMA、ZONE_NORMAL和ZONE_HIGHMEM，以手上某平台2GB RAM，32位系统的手机为例，通过开机的kernel log可以看到系统虚拟内存的映射如下：

[    0.000000] <0>    vector  : 0xffff0000 - 0xffff1000   (   4 kB)
[    0.000000] <0>    fixmap  : 0xffc00000 - 0xfff00000   (3072 kB)
[    0.000000] <0>    vmalloc : 0xe1000000 - 0xff800000   ( 488 MB)
[    0.000000] <0>    lowmem  : 0xc0000000 - 0xe0800000   ( 520 MB)
[    0.000000] <0>    pkmap   : 0xbfe00000 - 0xc0000000   (   2 MB)
[    0.000000] <0>    modules : 0xbf000000 - 0xbfe00000   (  14 MB)
[    0.000000] <0>      .text : 0xc0008000 - 0xc1000000   (16352 kB)
[    0.000000] <0>      .init : 0xc1600000 - 0xc1800000   (2048 kB)