作業系統記憶體對映

2021-06-11 15:07:03 字數 1575 閱讀 6181

簡單地說可訪問記憶體總數是由cpu/[北橋/記憶體控制器]/主機板佈線(如果js偷工減料的話)的位址匯流排寬度和作業系統來決定的。奔騰以後的cpu至少有36條位址匯流排,所以奔騰以上的32位cpu至少在64g是沒問題的(但由於暫存器是32位的,所以可線性訪問的只有4g,其他的需要通過頁面切換(pae)才能完成)。

pc機記憶體空間640k~1m(000a0000~000fffff)是bios,1g高階是acpi/pcicfg等的保留空間(3fe8ac00~3fffffff),對於連線到pci裝置:

i/o空間被對映到很大的實體地址區間。這種裝置的處理比較簡單。

在接近4g高階( e8000000~efffffff)是視訊記憶體頁面的對映(類似於dos的a0000~bffff)(其大小由bios setup裡面的agp size決定),很顯然這部分空間已經被用,所以即使有4g記憶體這部分記憶體空間也是無法被直接使用的(這和dos只有640k常規記憶體而不是1m是乙個道理)。

現代作業系統:

高階與低端記憶體

核心(在x86架構中)將4gb的虛擬位址空間分割為使用者空間和核心空間。

乙個典型的分割是將3gb分配給使用者空間,1gb分配給核心空間。

占用核心位址空間最大的部分是物理記憶體的虛擬對映,

核心無法直接操作沒有對映到核心位址空間的記憶體。

低端記憶體:

只有記憶體的低端部分擁有邏輯位址。核心的資料結構必須放置在低端記憶體中。

高階記憶體:

除去低端記憶體的剩餘部分沒有邏輯位址。它們處於核心虛擬位址之上。

低端記憶體(1gb的核心空間):

zone_dma 包括低於16m的空間(對映到高階記憶體第四個gb) ,dma使用isa或者pci系統匯流排傳輸資料(isa只能訪問低段有限記憶體,無法訪問高階記憶體,但是屬於淘汰產品,只是部分主機板還有介面)  

解釋: 在實際操作中,一些裝置和一些系統中的高階記憶體不能用於dma,

這是因為外圍裝置不能使用高階記憶體的位址。

對於有限制的裝置,應使用gfp_dma標誌呼叫kmalloc或者get_free_pages從

dma區間分配記憶體。另外,還可以通過使用通用dma層來分配緩衝區。 (具體的檢視另一篇)

zone_normal 包括高於16m且低於896m的空間  (對映到高階記憶體第四個gb)

由zone_dma 和zone_normal構成核心執行的空間,裡面的具體分布,不同的系統不一樣。                            使用者程序需要訪問系統空間的話,呼叫系統函式,取得核心位址空間。

zone_highmem  高於896m的空間且低於1gb的空間裡面,也就是最後的128m中一部分對映高階記憶體(他們通過三種方式:永久對映、臨時對映、非連續對映等,可以實現同時對高階記憶體的訪問),一部分對映i/o口、pci等其他裝置。

896這個數字來自與經驗,mips的就是512,根據實際改

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