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动态 DMA 映射指南-地址类型差异-DMA寻址能力-内核驱动-一致内存DMA-流式DMA-错误处理-平台兼容等

github.com/corundum/corundum)中, 都大量使用DMA, 今天咱们跟随大佬一起深入分析动态DMA映射原理及API 作者 David S....API 的指南, 带有示例伪代码。...为了使 Linux 能够使用动态 DMA 映射,它需要驱动程序的一些帮助,即它必须考虑到 DMA 地址应该仅在实际使用时进行映射,并在 DMA 传输后取消映射。...一些驱动程序必须稍作更改,因为动态 DMA 映射方案中不再有与 bus_to_virt() 等效的函数 - 您必须始终存储 dma_alloc_coherent()、dma_pool_alloc() 和...dma_map_single( ) 返回的DMA地址,即在驱动程序结构和/或设备寄存器中调用 dma_map_sg() (如果平台支持硬件中的动态 DMA 映射,则将它们存储在聚散表本身中)。

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高端内存映射kmap持久内核映射--Linux内存管理(二十)

此类情况, 主要出现在动态加载模块时. 持久映射用于将高端内存域中的非持久页映射到内核中 固定映射是与物理地址空间中的固定页关联的虚拟地址空间项,但具体关联的页帧可以自由选择....动态内存映射区 该区域由内核函数vmalloc来分配, 特点是 : 线性空间连续, 但是对应的物理空间不一定连续. vmalloc分配的线性地址所对应的物理页可能处于低端内存, 也可能处于高端内存....即内核对于低端内存, 不需要特殊的映射机制, 使用直接映射即可以访问普通内存区域, 而对于高端内存区域, 内核可以采用三种不同的机制将页框映射到高端内存 : 分别叫做永久内核映射、临时内核映射以及非连续内存分配...2 持久内核映射 如果需要将高端页帧长期映射(作为持久映射)到内核地址空间中, 必须使用kmap函数....该区域用于持久映射. 不同体系结构使用的方案是类似的. 永久内核映射允许内核建立高端页框到内核地址空间的长期映射

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详解Linux动态库生成与使用指南

Linux动态库文件的文件名形如 libxxx.so,其中so是 Shared Object 的缩写,即可以共享的目标文件。...在链接动态库生成可执行文件时,并不会把动态库的代码复制到执行文件中,而是在执行文件中记录对动态库的引用。 程序执行时,再去加载动态库文件。如果动态库已经加载,则不必重复加载,从而能节省内存空间。...Linux下生成和使用动态库的步骤如下: 编写源文件。 将一个或几个源文件编译链接,生成共享库。 通过 -L -lxxx 的gcc选项链接生成的libxxx.so。...对于elf格式的可执行程序,是由ld-linux.so*来完成的,它先后搜索elf文件的 DT_RPATH 段, 环境变量 LD_LIBRARY_PATH, /etc/ld.so.cache文件列表,...到此这篇关于详解Linux动态库生成与使用指南的文章就介绍到这了,更多相关Linux动态库生成内容请搜索ZaLou.Cn以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持ZaLou.Cn!

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高端内存映射kmap_atomic固定映射--Linux内存管理(二十一)

1 固定映射 1.1 数据结构 linux高端内存中的临时内存区为固定内存区的一部分, 对于固定内存在linux内核中有下面描述 x86 arm arm64 arch/x86/include/asm/fixmap.h...ioremap的作用是将IO和BIOS以及物理地址空间映射到在896M至1G的128M的地址空间内, 使得kernel能够访问该空间并进行相应的读写操作。...它也禁止内核抢占, 这是有必要的, 因此映射对每个处理器都是唯一的(调度可能对哪个处理器执行哪个进程做变动). 2.2 kunmap_atomic函数 可以通过函数kunmap_atomic取消映射 /...在很多体系结构中, 除非激活了内核抢占, 否则kunmap_atomic根本无事可做, 因为只有在下一个临时映射到来前上一个临时映射才有效....因此, 内核完全可以”忘掉”kmap_atomic映射, kunmap_atomic也无需做什么实际的事情. 下一个原子映射将自动覆盖前一个映射.

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Linux动态库和静态库

前言 一、动态库和静态库概念 在之前的文章中,介绍过动静态库的概念,因此这次我们只是简单回顾一下。 Linux中的库分为动态库和静态库。...把静态库代码拷贝到内存中的代码区: 动态库通过fPIC形成位置无关码,采用相对编址的方式,在程序链接时将对应库中的偏移量添加到程序中,库函数在程序运行时加载进来,经过页表,把库映射到虚拟地址空间后...系统层面上会维护动态库的起始地址(虽然刚刚加载时不能确定起始地址,因为共享区是由OS分配的,但是加载完毕就不会改变了),直接建立页表与内存的映射,就可以直接跳转访问了。...总结 以上就是今天要讲的内容,本文介绍了Linux中的动静态库的相关概念。...本文作者目前也是正在学习Linux相关的知识,如果文章中的内容有错误或者不严谨的部分,欢迎大家在评论区指出,也欢迎大家在评论区提问、交流。

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Linux性能及调优指南(翻译)Linux进程管理

图1-4 进程和线程 在现在的Linux实现中,线程支持UNIX的可移植操作系统接口(POSIX)标准库。在Linux操作系统中有几种可用的线程实现。...1.1.4 进程优先级和nice值 进程优先级是一个数值,它通过动态的优先级和静态的优先级来决定进程被CPU处理的顺序。一个拥有更高进程优先级的进程拥有更大的机率得到处理器的处理。...内核根据进程的行为和特性使用试探算法,动态地调整调高或调低动态优先级。一个用户进程可以通过使用进程的nice值间接改变静态优先级。...为了满足需求,Linux内核为每个进程使用动态申请内存的机制。进程内存分配的数据结构如图1-7所示。 ? 图1-7 进程地址空间 进程内存区由以下几部分组成: Text段 该区域用于存储运行代码。...Heap:该区域用于根据需求使用malloc()动态申请的内存。堆向高地址方向增长。 Stack段 该区域用于存储局部变量、函数参数和返回函数的地址。栈向低地址方向增长。

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Linux性能及调优指南(翻译)Linux内存架构

不同之处是内核必须使用更动态的方式来分配内存空间。有时运行的进程数会达到数万个,但内存的数量是有限的。因此,Linux内核必须有效地处理内存。...从性能的角度来看,理解32位和64位系统中Linux内核如何把物理内存映射到虚拟内核是重要的。 从图1-10中,可以看出Linux内核在处理32位和64位系统内存的方式上的明显的差别。...介绍内存内存到虚拟内存的映射细节已经超出了本文的范围,所以本文着重介绍Linux内存结构的部分细节。...在32位的架构上,如IA-32,Linux内核只能直接访问物理内存的前1GB(当考虑部分保留是为896MB)。所谓的 ZONE_NORMAL之上的内存必须要被映射到1GB以上的内存中。...正如1.2.1中“物理内存和虚拟内存”的介绍,应用并不能申请物理内存,但当向Linux内核请求一定大小的内存映射,得到的是一个虚拟内存的映射。如图1-12所示,虚拟内存不一定要映射到物理内存中。

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Linux内核虚拟内存管理匿名映射缺页异常分析

作者简介 韩传华,就职于南京大鱼半导体有限公司,主要从事linux相关系统软件开发工作,负责Soc芯片BringUp及系统软件开发,乐于分享喜欢学习,喜欢专研Linux内核源代码。...注:本文使用linux-5.0内核源代码。文章分为以下几节内容: 1.匿名映射缺页异常的触发情况 2.0页是什么?为什么使用0页?...一,匿名映射缺页异常的触发情况 前面我们讲解了什么是匿名页,那么思考一下什么情况下会触发匿名映射缺页异常呢?...而对应共享映射则会有可写属性。...五,总结 匿名映射缺页异常是我们遇到的一种很常用的一种异常,对于匿名映射映射完成之后,只是获得了一块虚拟内存,并没有分配物理内存,当第一次访问的时候:如果是读访问,会将虚拟页映射到0页,以减少不必要的内存分配

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物理地址和虚拟地址的分布

进一步,针对不同的用途,Linux内核将所有的物理页面划分到3类内存管理区中,如图,分别为ZONE_DMA,ZONE_NORMAL,ZONE_HIGHMEM。 ?...Linux内核空间虚拟地址分布 ? 在 Kernel Image 下面有 16M 的内核空间用于 DMA 操作。...于是,内核将 0~896M 的物理地址空间一对一映射到自己的线性地址空间中,这样它便可以随时访问 ZONE_DMA 和 ZONE_NORMAL 里的物理页面;此时内核剩下的 128M 线性地址空间不足以完全映射所有的...ZONE_HIGHMEM,Linux 采取了动态映射的方法,即按需的将 ZONE_HIGHMEM 里的物理页面映射到 kernel space 的最后 128M 线性地址空间里,使用完之后释放映射关系...到这里我们应该知道了 Linux 是如何用虚拟地址来映射物理地址的,最后我们用一张图来总结一下: ?

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物理地址和虚拟地址的分布

进一步,针对不同的用途,Linux内核将所有的物理页面划分到3类内存管理区中,如图,分别为ZONE_DMA,ZONE_NORMAL,ZONE_HIGHMEM。 ?...Linux内核空间虚拟地址分布 ? 在 Kernel Image 下面有 16M 的内核空间用于 DMA 操作。...于是,内核将 0~896M 的物理地址空间一对一映射到自己的线性地址空间中,这样它便可以随时访问 ZONE_DMA 和 ZONE_NORMAL 里的物理页面;此时内核剩下的 128M 线性地址空间不足以完全映射所有的...ZONE_HIGHMEM,Linux 采取了动态映射的方法,即按需的将 ZONE_HIGHMEM 里的物理页面映射到 kernel space 的最后 128M 线性地址空间里,使用完之后释放映射关系...到这里我们应该知道了 Linux 是如何用虚拟地址来映射物理地址的,最后我们用一张图来总结一下: ?

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掌握这5个技巧,彻底掌握Netty中的零拷贝!

mmap 是 Linux 提供的一种内存映射文件方法,即将一个进程的地址空间中的一段虚拟地址映射到磁盘文件地址,mmap + write 的伪代码如下: tmp_buf = mmap(file_fd,...4、减少数据拷贝sendfile sendfile 系统调用在 Linux 内核版本 2.1 中被引入,目的是简化通过网络在两个通道之间进行的数据传输过程。...5、减少数据拷贝sendfile + DMA 常规 sendfile 还有一次内核态的拷贝操作,能不能也把这次拷贝给去掉呢? 还真有,这种 DMA 辅助的 sendfile。...Linux 2.4 版本的内核对 sendfile 系统调用进行修改,为 DMA 拷贝引入了 gather 操作。...9、Linux零拷贝对比 无论是传统 I/O 拷贝方式还是引入零拷贝的方式,2 次 DMA Copy 是都少不了的,因为两次 DMA 都是依赖硬件完成的。

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详解Linux内核内存管理架构

内存管理子系统可能是linux内核中最为复杂的一个子系统,其支持的功能需求众多,如页面映射、页面分配、页面回收、页面交换、冷热页面、紧急页面、页面碎片管理、页面缓存、页面统计等,而且对性能也有很高的要求...linux的内存映射管理是通过页表来实现的,但是页表是放在内存中的,如果每次地址转换过程都需要访问一次内存,其效率是十分低下的。这里CPU通过TLB硬件单元来加速地址转换。...DMA内存动态分配地址空间:一些DMA设备因为其自身寻址能力的限制,不能访问所有内存空间。如早期的ISA设备只能在24位地址空间执行DMA,即只能访问前16MB内存。...所以需要划分出DMA内存动态分配空间,即DMA zone。其分配通过加上GFP_ATOMIC控制符的kmalloc接口来申请。...无法直接映射的地址空间部分,即highmem zone。在DMA zone和highmem zone中间的区域即normal zone,主要用于内核的动态内存分配。

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别再说你不懂Linux内存管理了,10张图给你安排的明明白白!

段页式内存管理地址转换 Linux 内核会将物理内存分为3个管理区,分别是: ZONE_DMA DMA内存区域。...包含0MB~16MB之间的内存页框,可以由老式基于ISA的设备通过DMA使用,直接映射到内核的地址空间。 ZONE_NORMAL 普通内存区域。...wm_arem_struct 内核空间动态分配内存数据结构 在内核空间章节我们提到过「动态内存映射区」,该区域由内核函数vmalloc来分配,特点是:线性空间连续,但是对应的物理地址空间不一定连续。...动态内存映射 总结一下 Linux内存管理是一个非常复杂的系统,本文所述只是冰山一角,从宏观角度给你展现内存管理的全貌,但一般来说,这些知识在你和面试官聊天的时候还是够用的,当然也希望大家能够通过读书了解更深层次的原理...本文可以作为一个索引一样的学习指南,当你想深入某一点学习的时候可以在这些章节里找到切入点,以及这个知识点在内存管理宏观上的位置。

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一篇长文带你轻松搞定,Linux、JDK、Netty中NIO与零拷贝!

mmap 是 Linux 提供的一种内存映射文件方法,即将一个进程的地址空间中的一段虚拟地址映射到磁盘文件地址,mmap + write 的伪代码如下: tmp_buf = mmap(file_fd,...4、减少数据拷贝sendfile sendfile 系统调用在 Linux 内核版本 2.1 中被引入,目的是简化通过网络在两个通道之间进行的数据传输过程。...5、减少数据拷贝sendfile + DMA 常规 sendfile 还有一次内核态的拷贝操作,能不能也把这次拷贝给去掉呢? 还真有,这种 DMA 辅助的 sendfile。...Linux 2.4 版本的内核对 sendfile 系统调用进行修改,为 DMA 拷贝引入了 gather 操作。...9、Linux零拷贝对比 无论是传统 I/O 拷贝方式还是引入零拷贝的方式,2 次 DMA Copy 是都少不了的,因为两次 DMA 都是依赖硬件完成的。

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kmalloc分配物理内存与高端内存映射--Linux内存管理(十八)

1 前景回顾 1.1 内核映射区 尽管vmalloc函数族可用于从高端内存域向内核映射页帧(这些在内核空间中通常是无法直接看到的), 但这并不是这些函数的实际用途....此类情况, 主要出现在动态加载模块时. 持久映射用于将高端内存域中的非持久页映射到内核中 固定映射是与物理地址空间中的固定页关联的虚拟地址空间项,但具体关联的页帧可以自由选择....它与通过固定公式与物理内存关联的直接映射页相反,虚拟固定映射地址与物理内存位置之间的关联可以自行定义,关联建立后内核总是会注意到的. ?...动态内存映射区 该区域由内核函数vmalloc来分配, 特点是 : 线性空间连续, 但是对应的物理空间不一定连续. vmalloc分配的线性地址所对应的物理页可能处于低端内存, 也可能处于高端内存..../linux/gfp.h?

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深度好文:Linux操作系统内存

内存 二、 Linux 内存地址空间 三、 Linux 内存分配算法 四、 内存使用场景 五、 内存使用那些坑 ---- Linux 内存是后台开发人员,需要深入了解的计算机资源。...项目地址:https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro 二、 Linux 内存地址空间 1、Linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌 2、内存地址——用户态...:线性空间中从 3G 开始最大 896M 的区间,为直接内存映射动态内存映射区:该区域由内核函数 vmalloc 来分配 永久内存映射区:该区域可访问高端内存 固定映射区:该区域和 4G 的顶端只有...它们是通过页表映射的 当它们移动到新的位置,页表项也会相应的更新 6、slab 算法——基本原理 基本概念 Linux 所使用的 slab 分配器的基础是 Jeff Bonwick 为 SunOS 操作系统首次引入的一种算法...,适合需要大内存,但是对地址连续性没有要求的场合dma_alloc_coherent基于_alloc_pages 实现4MB适用于 DMA 操作ioremap实现已知物理地址到虚拟地址的映射适用于物理地址已知的场合

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