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Linux物理地址和虚拟地址

在 Linux 系统中，物理地址和虚拟地址是操作系统内存管理的重要概念。理解它们对于操作系统、内存管理、以及应用程序开发来说非常关键。...以下是对 Linux 物理地址和虚拟地址的详细说明，以及相关的示例。1、物理地址 (Physical Address)物理地址是指计算机实际内存（RAM）中的一个具体位置。...3、物理地址与虚拟地址的关系虚拟地址和物理地址之间的映射关系由操作系统的内存管理单元（MMU）负责。MMU 通过页表将虚拟地址转换为物理地址，页表保存了虚拟地址到物理地址的映射信息。...#include linux/kernel.h>#include linux/module.h>#include linux/slab.h> int init_module(void) {...物理地址的优点：直接对应物理内存，访问速度快，无需经过地址转换。在操作系统内核和驱动程序中，物理地址通常用于直接访问硬件资源。物理地址和虚拟地址是 Linux 系统内存管理的重要概念。

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    「linux」物理地址，虚拟地址，内存管理，逻辑地址之间的关系

    物理地址： 这里说的物理地址是内存中的内存单元实际地址，不是外部总线连接的其他电子元件的地址！...物理地址属于比较好理解的，物理地址就是内存中每个内存单元的编号，这个编号是顺序排好的，物理地址的大小决定了内存中有多少个内存单元，物理地址的大小由地址总线的位宽决定!...是防止程序对物理地址写数据造成一些不可必要的问题，比如知道了A进程的物理地址，那么向这个地址写入数据就会造成A进程出现问题，在虚拟内存中运行程序永远不知道自己处于内存中那一段的物理地址上！...当我们要对物理地址做操作时比如if语句要根据CPU的状态标志寄存器来做不同的跳转，那么这个时候就要对CPU额状态寄存器做操作了就必须知道它的物理地址，内存中有一个电子元件叫MMU负责从操作系统已经初始化好的内存映射表里查询与虚拟地址对应的物理地址并转换...，比如mov 0x4h8这个是虚拟地址，当我们要对这个虚拟地址里写数据时那么MMU会先判断CPU的分页状态寄存器里的标志状态是否被设定，如果被设定那么MMU就会捕获这个虚拟地址物理并在操作系统内核初始化好的内存映射表里查询与之对应的物理地址

    4.3K00

    揭示procpidpagemap：在Linux中将虚拟地址映射到物理地址

    一、简介/proc/pid/pagemap是Linux操作系统的一个特殊文件，提供一种机制把虚拟内存地址映射到物理内存地址。...在Linux的每个进程都有一个唯一的进程ID（PID），/proc/pid/pagemap文件存储了跟该进程相关联的页面映射信息。...通过读取和分析/proc/pid/pagemap文件，可以把虚拟地址转换为物理地址。Linux内存管理的目的是管理系统的内存资源，提供可靠的性能和可用性。...Linux内存管理负责分配和回收系统内存。通过内核内存分配器（Slab分配器）和垃圾回收机制（页面回收器）来管理内存资源，并在需要时重新分配和释放内存。...它可以在Linux系统中实现虚拟地址到物理地址的转换。功能：提供虚拟地址到物理地址的转换：/proc/pid/pagemap文件存储了进程的虚拟内存页到物理内存页框架的映射关系。

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    深入理解Linux内核页表映射分页机制原理

    ，用于配合线性地址Page Table找到二级页表物理地址； PTE [5:0]：与PDE一样； Dirty[6]：对页框进行写操作时置位； Global[8]：CR4.PGE = 1时有效，防止常用页从...对于ARM体系架构最多用到了4级分页，而X86架构可以用到5级分页。Linux对于X86分页定义如下。...对于“dirty”位我们前面也讲到了，“dirty”位在写操作时被置位，表示页面被写过，页面交换时会使用该标记。 因此，在这里稍微调整了实现—告诉Linux在第一级有2048个条目，每个都是8字节。...也就是说ARM页表设置时将权限设置为只读，当向页面写入时，会触发缺页异常(Linux PTE页面表项标记了可写权限，但是ARM硬件页面表项是只读权限)，在缺页异常处理函数handle_pte_fault...str r1, [r0] str为内存操作指令，表示将数据从寄存器写的内存。 如下语句将ARM PTE设置到r0+2048指向的内存。 ARM( str r3, [r0, #2048]!

    5.4K11

    ARM Linux的中断服务程序工作在ARM的IRQ模式吗？

    大家都知道，ARM有IRQ, FIQ, USR,SVC,ABORT等各种模式。当系统收到IRQ的时候，会进入ARM的IRQ模式。...那么，ARM Linux各种驱动的中断服务程序工作在ARM的IRQ模式吗？ 答案是否定的。 我们加一段汇编来读CPSR： ? 然后我们随便找一个ARM Linux的中断服务程序去打印CPSR： ?...然后我们发现打印出来的值是： cpsr:40000193 低8位的二进制是10010011 那么对应ARM CPSR的查询，可以看出CPU处于ARM的SVC模式(低5位是10011)，而且I bit被设置...可见，ARM Linux最初进入IRQ模式后，比较快速地从IRQ模式切换到了SVC模式，但是这个时候，并没有使能CPSR的I bit，所以仍然是禁止其他中断嵌套进入的。

    4.2K20

    宋宝华： ARM64 Linux内核页表的块映射

    内核文档Documentation/arm64/memory.rst描述了ARM64 Linux内核空间的内存映射情况，应该是此方面最权威文档。...从ffff000000000000到ffff7fffffffffff是一段针对物理地址的线性映射区，最大支持128TB的物理地址空间，这一段地址非常类似ARM32的low memory映射区。...我们看看这种情况下的页表，我们既可以用最终的【20:12】对应的PTE映射项，以4K为单位，进行虚拟地址到物理地址的映射；又可以以【29:21】对应的PMD映射项，以2M为单位，进行虚拟地址到物理地址的映射...牧春童鞋在“Linux阅码场”这里还有一些精彩的文章： 宋牧春：Linux设备树文件结构与解析深度分析(1) 宋牧春：Linux设备树文件结构与解析深度分析(2) 宋牧春：多图详解Linux内存分配器...slub 宋牧春：Linux内核内存corruption检查利器KASAN实现原理 后面我们期待牧春专门写一篇文章来深入描述他的patchset。

    4.5K10

    韦东山：Linux驱动程序基石之mmap

    2.ARM架构内存映射简介 ARM架构支持一级页表映射，也就是说MMU根据CPU发来的虚拟地址可以找到第1个页表，从第1个页表里就可以知道这个虚拟地址对应的物理地址。...ARM架构还支持二级页表映射，也就是说MMU根据CPU发来的虚拟地址先找到第1个页表，从第1个页表里就可以知道第2级页表在哪里；再取出第2级页表，从第2个页表里才能确定这个虚拟地址对应的物理地址。...3.2 cache和buffer 本小节参考： ARM的cache和写缓冲器（write buffer） https://blog.csdn.net/gameit/article/details/13169445...是否使用cache、是否使用buffer，就有4种组合(Linux内核文件arch\arm\include\asm\pgtable-2level.h)： ?...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点： ① 确定物理地址 ② 确定属性：是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件，示例代码如下： ?

    7.9K40

    韦东山：Linux驱动程序基石之mmap

    2.ARM架构内存映射简介 ARM架构支持一级页表映射，也就是说MMU根据CPU发来的虚拟地址可以找到第1个页表，从第1个页表里就可以知道这个虚拟地址对应的物理地址。...二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K，Linux使用4K。...APP里调用mmap时，导致的内核相关函数调用过程如下： 3.2 cache和buffer 本小节参考： ARM的cache和写缓冲器（write buffer） ARM的cache和写缓冲器（write...是否使用cache、是否使用buffer，就有4种组合(Linux内核文件arch\arm\include\asm\pgtable-2level.h)： 第1种是不使用cache也不使用buffer，...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点： ① 确定物理地址 ② 确定属性：是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件，示例代码如下： 还有一个更简单的函数：

    5.1K31

    Linux——Linux驱动之基本理论常识总结（什么是Linux驱动？Linux驱动需要掌握哪些？）

    2 Linux驱动程序需要掌握的内容 3 Linux驱动可参考的资源 4 ARM处理器体系架构 5 ARM的前世今生 ---- 0 引言 前面Linux专题中关于Linux下系统编程总结了17篇博文，主要是为了提高...它的功能包括虚拟地址到物理地址的转换（即虚拟内存管理）、内存保护、中央处理器高速缓存的控制，在较为简单的计算机体系结构中，负责总线的仲裁以及存储体切换。...，然后根据手册要求向该物理地址写数据控制IO口输出高低电平，进而控制了蜂鸣器的关断。...是的，其实裸机程序中都是这么操作外设的，但是如果上了Linux，启动了MMU，就不是直接对物理地址进行操作了，而是把物理地址先转换为虚拟地址，然后对虚拟地址进行操作的。...4）内存管理单元MMU 内存管理单元实现了虚拟地址到物理地址的转换，ARM上面跑Linux系统，编程用的地址都是虚拟地址，物理地址到虚拟地址的转换是通过ioremap函数实现的。

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    Linux下内存空间分配、物理地址与虚拟地址映射

    一、Linux内核动态内存分配与释放 1.1 kmalloc函数 Kmalloc分配的是连续的物理地址空间。.../init.h> #include linux/module.h> #include linux/vmalloc.h> #include linux/slab.h> char *buff=...ARM系列的MMU ARM出品的CPU，MMU作为一个协处理器存在。根据不同的系列有不同搭配。需要查询DATASHEET才可知道是否有MMU。如果有的话，一定是编号为15的协处理器。...ARM MMU提供的分页机制有1K/4K/64K 3种模式。ARM-Linux操作系统上分页使用的是4K模式。涉及的寄存器，全部位于协处理器15。...ARM cpu地址转换涉及三种地址：虚拟地址（VA，Virtual Address），变换后的虚拟地址（MVA，Modified Virtual Address），物理地址（PA，Physical Address

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    【Linux 内核 内存管理】内存映射原理 ① ( 物理地址空间 | 外围设备寄存器 | 外围设备寄存器的物理地址 映射到 虚拟地址空间 )

    文章目录 一、物理地址空间 二、外围设备寄存器 三、外围设备寄存器物理地址 映射到 虚拟地址空间 一、物理地址空间 ---- " 物理地址空间 “ 是 CPU 处理器 在 ” 总线 " 上 访问内存的地址..." , 精简指令集计算机 ; 分配给 " 外围设备 " 的 物理地址 , 又称为 " 设备内存 " ; ARM64 架构的系统中 , 物理地址空间 分为 2 类 : ① 正常内存 : Normal...Memory , 指的是 随机存取存储器 RAM 和 只读存储器 ROM ; ② 设备内存 : Device Memory , 指的是 分配给 " 外围设备寄存器 " 的 物理地址 ; ARM64 架构..., 参考 【Linux 内核 内存管理】Linux 内核内存布局 ④ ( ARM64 架构体系内存分布 | 内核启动源码 start_kernel | 内存初始化 mm_init | mem_init...映射到 虚拟地址空间 用户空间 的 应用进程 , 访问 " 外围设备寄存器 " 只能通过 " 虚拟地址 " 实现 , Linux 内核 提供了 相关 API 函数 , 将 " 外围设备寄存器 “ 对应的

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