Linux 核心學習 4 記憶體管理

注：以下** 有的是linux 5.10，有的是linux 2.6.30.4

**1 arch/x86/boot/memory.c

static
void
detect_memory_e820
(void
)*desc++
= buf;
count++;}
while
(ireg.ebx && count <
array_size
(boot_params.e820_table));
// 直到取出的ebx為0
boot_params.e820_entries = count;
}

**2 e820 entry定義 /usr/include/x86_64-linux-gnu/asm/bootparam.h

struct boot_e820_entry 
__attribute__
((packed)
);

**3 列印e820圖 arch/x86/kernel/e820.c

void __init e820_print_map
(char
*who)
}

用於啟動階段的乙個簡單的分配器，它負責page alloc初始化之前的記憶體分配管理以及在系統boot階段滿足最大記憶體的請求(請求大小超過page alloc的最大限制)

實現：所有狀態都儲存在乙個全域性變數中

**5 新增記憶體區域 mm/memblock.c

/** * memblock_add_range - add new memblock region * @type: memblock type to add new region into * @base: base address of the new region * @size: size of the new region * @nid: nid of the new region * @flags: flags of the new region * * add new memblock region [@base, @base + @size) into @type. the new region * is allowed to overlap with existing ones - overlaps don't affect already * existing regions. @type is guaranteed to be minimal (all neighbouring * compatible regions are merged) after the addition. * * return: * 0 on success, -errno on failure. */static int __init_memblock memblock_add_range (struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid, enum memblock_flags flags) repeat: /* * the following is executed twice. once with %false @insert and * then with %true. the first counts the number of regions needed * to accommodate the new area. the second actually inserts them. */base = obase; nr_new =0; for_each_memblock_type (idx, type, rgn) /* area below @rend is dealt with, forget about it */ base = min(rend, end);} /* insert the remaining portion */ if(base < end)if( !nr_new) return0; /* * if this was the first round, resize array and repeat for actual * insertions; otherwise, merge and return. */if( !insert) else

}

**6 memblock分配記憶體

static void * __init memblock_alloc_internal ( phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr, int nid, bool exact_nid)

zone order：即zone的查詢次序，它決定如果當前請求的型別不滿足後應該隨後要到哪個zone中去分配。比如，使用者可能想請求zone_high,但zone_high中的記憶體已經分配完了，這時候可以讓它到其它的zone

kernel中有兩種型別的order

kernel中每乙個頁面都有乙個表示結構，即struct page，存放在struct page mem_map中，它以物理頁面的序號作為索引，每個頁面只能屬於zone，函式page_zone(page)可以找到page的zone

基於 page migration type 的頁面分組：

linux kernel為了加速單個頁面分配釋放同時又提高cache利用率而匯入的快取

位於：include/linux/mmzone.h

x86背景

cpu模式不同，定址方式上有些小差別

如果對映有異常，cpu會產生page fault異常

tlb介紹

兩大空間：核心空間和使用者空間

核心空間和使用者空間復用一部分位址空間

將對映層次抽象成pgd, pud, pmd, pte，如果某層不存在，則其對應位數為0

各種api

kmap的apis：

kmap_atomic的apis：

slab簡而言之，就是乙個物件的快取器，當有物件釋放的時候，就快取到slab裡面，然後需要分配的時候，就從slab快取中取出來

slab以page allocator作為後端，當快取物件不夠時，就從page allocator中取

api除此之外，slab還內建了一些slab cache, 用於不需要特殊處理的物件分配，對使用者可見的介面為

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