ARM平台linux内核Notes 2

发布时间: 2024-09-03
来源: 电子工程世界

linux内存管理的任务

  1)组织规划整个系统的物理和虚拟存储空间分布;

  2)为虚拟存储空间(线性地址空间)建立页表,即建立虚拟地址到物理地址的映射关系;

  3)设置不同存数空间的访问控制属性,保护系统存储空间不被非法访问;

  4)内存分配和释放。

 

1 linux中的物理和虚拟存储空间的分布

  支持MMU的32位微处理器上,linux物理存储空间和虚拟存储空间寻址范围都是0x0000_0000~0xFFFF_FFFF,为4GB。

  但是linux运行在虚拟存储空间中,而实际使用中将 远小于4GB的物理内存映射为虚拟内存的4GB。

  物理存储空间分布(引用《嵌入式系统linux内核开发实战指南(ARM平台)》)

  其中:

  1)noden,n <= MAX_NUMNODES-1,MAX_NUMNODES在ARM系统中,sharp芯片支持16个nodes,其他支持4个。

  2)numnodes为当前node个数。

  3)设置CONFIG_DISCONTIGMEM的系统中,可以有多个node,否则只含node0。

  4)bankn,n <= NR_BANKS-1,NR_BANKS在ARM系统中,sharp芯片支持16个nodes,其他支持4个。

  5)mem_init()可以将所有节点的页帧位码所占空间、孔洞页描述符空间及空闲内存释放。

  虚拟存储空间分布(引用《嵌入式系统linux内核开发实战指南(ARM平台)》)

  

  1)线性地址空间0x0000_0000~0xFFFF_FFFF,4GB

    用户空间0x0000_0000~0xBFFF_FFFF(3GB),内核空间0xC000_0000~0xFFFF_FFFF(1GB)

  2)低端内存:内核逻辑地址空间所映射的物理内存就是低端内存。

    低端内存物理内存的物理地址与线性地址之间的转换可以通过__pa(x)和__va(x)来进行。


#define __pa(x)                 __virt_to_phys((unsigned long)(x))

//宏__pa(x)

#define __virt_to_phys(x)       ((x) - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET)


#define __va(x)                 ((void *)__phys_to_virt((unsigned long)(x)))

//宏__va(x)

#define __phys_to_virt(x)       ((x) - PHYS_OFFSET + PAGE_OFFSET)


3)高端内存


0xFFFF_FFFF  -- --

         --|--  //这部分即为高端物理内存,从high_memory~0xFFFF_FFFF

         --|--  //若实际物理内存>896MB,则high_memory = 896MB

         --|--  //若实际物理内存<896MB,则直接分配high_memory = 实际物理内存

         --|--  //意为 0C000_0000~high_memory对应的就是实际的物理内存地址

 high_memory  --|--

 0xC000_0000  -- --


在ARM处理器中,从虚拟地址到物理地址可以只经过一级地址转换,也可以经过两级地址转换。


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