linux内存管理之dma_linux之dma动态映射指南_linux dma 内存 - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

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Linux 内存管理之vmalloc

走进vmalloc 根据前面的系列文章，我们知道了buddy system是基于页框分配器，kmalloc是基于slab分配器，而且这些分配的地址都是物理内存连续的。...但是随着碎片化的积累，连续物理内存的分配就会变得困难，对于那些非DMA访问，不一定非要连续物理内存的话完全可以像malloc那样，将不连续的物理内存页框映射到连续的虚拟地址空间中，这就是vmap的来源）...purge_list; /* "lazy purge" list */ //如果当前VA处于使用状态(即在vmap_area_root为根的红黑树中和vmap_area_list链表中)，vm有效，指向用于管理虚拟地址和物理页之间的映射关系的描述符...struct vm_struct *vm; struct rcu_head rcu_head; }; vm_struct 管理虚拟地址和物理页之间的映射关系 struct vm_struct {...vmalloc区域的虚拟地址的大小 unsigned long flags; //vamlloc分配获取的各个物理页面并是不连续的，每个物理页面用struct page描述，一个vm_struct对用到的管理所有物理页面的

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Linux 内存管理之CMA

当设备驱动不用时，内存管理系统将该区域用于分配和管理可移动类型页面；当设备驱动使用时，此时已经分配的页面需要进行迁移，又用于连续内存分配；其用法与DMA子系统结合在一起充当DMA的后端，具体可参考《没有...char *name; }; extern struct cma cma_areas[MAX_CMA_AREAS]; extern unsigned cma_area_count; bitmap来管理其内存的分配...方式： reserved-memory { /* global autoconfigured region for contiguous allocations */ linux...= ; alloc-ranges = ; linux,...将CMA区域添加到Buddy System 为了避免这块reserved的内存在不用时候的浪费，内存管理模块会将CMA区域添加到Buddy System中，用于可移动页面的分配和管理。

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Linux内存描述之概述--Linux内存管理(一)

2 (N)UMA模型中linux内存的机构 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大. 因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....因此当前的多数系统会把内存系统分割成2块区域，一块是专门给CPU去访问，一块是给外围设备板卡的DMA去访问在UMA系统中, 内存就相当于一个只使用一个NUMA节点来管理整个系统的内存....而内存管理的其他地方则认为他们就是在处理一个(伪)NUMA系统. 2.2 Linux物理内存的组织形式 Linux把物理内存划分为三个层次来管理层次描述存储节点(Node) CPU被划分为多个节点...接着各个节点又被划分为内存管理区域, 一个管理区域通过struct zone_struct描述, 其被定义为zone_t, 用以表示内存的某个范围, 低端范围的16MB被描述为ZONE_DMA, 某些工业标准体系结构中的...的机器，管理区(内存区域)类型如下分布类型区域 ZONE_DMA 0~15MB ZONE_NORMAL 16MB~895MB ZONE_HIGHMEM 896MB~物理内存结束内核在初始化内存管理区时

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arm Linux中dma的cache管理

这两天整理了调用流程，也找到了dma-coherent的用法。Linux的文档里没有详细说明dma-coherent的用法。...根据代码，如果dma的设备树里有dma-coherent，Linux则认为硬件会维护cache一致性，不会在dma运行过程中执行cache操作。...的定义 dma_map_single()和dma_unmap_single（）都在include\linux\dma-mapping.h里定义。...也许Linux之前遇到一些问题，才改成这样的操作。 dma-coherent DMA的设备树里可以配置属性"dma-coherent"。...dev_is_dma_coherent的定义在文件include\linux\dma-noncoherent.h中。

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Linux | 内存管理之mmap函数

~/Downloads/research/linux-5.15.4/include/linux/mm_types.h struct page { unsigned long flags;...long pp_magic; struct page_pool *pp; unsigned long _pp_mapping_pad; unsigned long dma_addr...; union { /** * dma_addr_upper: might require a 64-bit * value on 32-...bit architectures. */ unsigned long dma_addr_upper; /** * For frag...page support, not supported in * 32-bit architectures with 64-bit DMA. */ atomic_long_t

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Linux内存管理之mmap详解

作者：freeboy1015 来源：http://lib.csdn.net/article/linux/62126 一. mmap系统调用 1. mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存...但是，这并不意味着用户进程在这3G的范围内可以任意使用，因为虚存空间最终得映射到某个物理存储空间（内存或磁盘空间），才真正可以使用。那么，内核怎样管理每个进程3G的虚存空间呢？...下面是struct vm_area_struct结构体的定义： #include /* This struct defines a memory VMM memory...因为保留页和在物理内存顶之上的物理地址内存管理系统的各个子模块管理不到。640 KB 和 1MB 是保留页可能映射，设备I/O内存也可以映射。...(2) 文件与 address_space结构的对应：一个具体的文件在打开后，内核会在内存中为之建立一个struct inode结构，其中的i_mapping域指向一个address_space结构。

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Linux内存管理之mmap详解

作者：freeboy1015 来源：http://lib.csdn.net/article/linux/62126 一. mmap系统调用 1. mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存...但是，这并不意味着用户进程在这3G的范围内可以任意使用，因为虚存空间最终得映射到某个物理存储空间（内存或磁盘空间），才真正可以使用。那么，内核怎样管理每个进程3G的虚存空间呢？...建立文件映射的第二步就是建立虚拟地址和具体的物理地址之间的映射,这是通过修改进程页表来实现的.mmap方法是file_opeartions结构的成员: int (*mmap)(struct file *,struct vm_area_struct *); linux...因为保留页和在物理内存顶之上的物理地址内存管理系统的各个子模块管理不到。640 KB 和 1MB 是保留页可能映射，设备I/O内存也可以映射。...(2) 文件与 address_space结构的对应：一个具体的文件在打开后，内核会在内存中为之建立一个struct inode结构，其中的i_mapping域指向一个address_space结构。

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Linux内存管理之伙伴算法

free memory是否满足low water mark水位值，如果不满足则进行一次快速的内存回收操作，然后再次检测是否满足low water mark，如果还是不能满足，相同步骤遍历下一个zone，...这个时候，在这段内存上不能找到连续的5个空闲的页框，就会去另一段内存上去寻找5个连续的页框，这样子，久而久之就形成了页框的浪费。...为了避免出现这种情况，Linux内核中引入了伙伴系统算法(Buddy system)。...最大可以申请1024个连续页框，对应4MB大小的连续内存。每个页框块的第一个页框的物理地址是该块大小的整数倍，如图： ?...这也是Buddy算法管理空闲页表的本质。空闲内存的信息我们可以通过以下命令获取： ?

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Linux内存管理之MMU的过程

ARMv8中的访问内存流程我喜欢用图的方式来说明问题，简单直接： ? 蓝色部分是cpu，灰色部分是内存，白色部分就是cpu访问内存的过程，也是地址转换的过程。...#include #include #include #include ...#include #include #include #include MODULE_DESCRIPTION...小结我相信你已经对cpu通过MMU访问内存的本质有所掌握(还是不理解的话不要说认识我)，而且通过linux的一个实验，对其软件模拟流程也有所感性的认识。...下一篇我们正式进入内存管理的大门——linux内存管理。

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Linux - Linux内存管理

移除交换空间 ---- 概念内存管理是Linux系统重要的组成部分。...为了解决内存紧缺的问题，Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取，引入了缓存机制、交换机制等。...当需要用到原始内容时，这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。 Linux的内存管理采取的是分页存取机制。...要深入了解Linux内存运行机制，需要知道下面提到的几个方面。首先，Linux系统会不时地进行页面交换操作，以保持尽可能多的空闲物理内存。...其次，Linux进行页面交换是有条件的，不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存中，Linux内核根据“最近最经常使用”算法，仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存中。

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Linux分页机制之概述--Linux内存管理(六)

该数组指向与之关联的页帧,但这会引发一个问题, 例如, IA-32体系结构使用4KB大小的页, 在虚拟地址空间为4GB的前提下, 则需要包含100万项的页表....目前的内核的内存管理总是假定使用四级页表, 而不管底层处理器是否如此....对于页面的映射和管理也是如此. 页表管理分为两个部分, 第一个部分依赖于体系结构, 第二个部分是体系结构无关的. 所有数据结构几乎都定义在特定体系结构的文件中....其他内容请参照博主的另外两篇博客, 我就不罗嗦了深入理解计算机系统-之-内存寻址（五）–页式存储管理, 详细讲解了传统的页式存储管理机制深入理解计算机系统-之-内存寻址（六）–linux中的分页机制..., 详细的讲解了Linux内核分页机制的实现机制 3 Linux分页机制的演变 3.1 Linux的页表实现由于程序存在局部化特征, 这意味着在特定的时间内只有部分内存会被频繁访问，具体点，进程空间中的

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Linux内存管理

本篇介绍本篇介绍下Linux的内存管理，用系统角度看内存的寻址和分配机制。内容介绍内存管理应该是系统中最难的模块之一了，而且历史也悠久，就先来简单回顾下。...分段和分页谈到内存管理，最先想到的就是分段和分页机制。...分页把地址空间按照页框来管理，一般是4k，也有其他款式的，总之要和物理内存的页框大小匹配上。这样内存就按照页框的粒度来管理就好了。...整块物理内存也可以按照功能进行划分，比如可以分成以下几部分： ZONE_DMA：用于执行DMA操作 ZONE_NORMAL：用于线性映射物理内存 ZONE_HIGHMEM：用于管理高端内存，这部分是不能直接线程映射到内核地址空间的...mmap流程如下： image.png 缺页异常 linux 是在不得不使用物理内存的时候才会分配物理内存。这句话该怎么理解呢？

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Linux 内存管理

操作系统内存管理包括物理内存管理和虚拟内存管理：我们这篇主要介绍Linux的虚拟内存管理。...物理内存管理在另外一篇：《操作系统内存管理(思维导图详解)》 1、程序的进程在内存的数据结构一.Linux 进程在内存数据结构 ---- 1、存储（没有调入内存）阶段：可以看到一个可执行程序在存储...并且提供段内分页管理机制．为 Linux虚拟内存管理机制提供了支持。 ...共同管理虚拟内存．它们之间的关系如图 3所示。 ...六.分页机制管理 ---- Linux使用分页管理机制来更加有效地利用物理内存．当创建一个进程时．仅仅把当前进程的一小部分真正装入内存．其余部分需要访问时．处理器产生一个页故障．由缺页中断服务程序根据缺页虚拟地址和出错码调用写拷贝函数

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Linux 内存管理

查看Linux内存使用情况 free -m Linux内存清理：绝大多数情况下都不需要此操作，因为cache的内存在需要的时候是可以自动释放的～最好先sync几次，再清理内存，有下面三个级别，数值越大清理越彻底...1 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 更多内存清理的介绍参见转载的文章...：http://www.cnblogs.com/jyzhao/articles/3999185.html Linux共享内存 ipcs -a 查看内存条数 dmidecode | grep -A16 "

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linux内存管理之 ION 内存管理器浅析Ⅱ（system contig heap）

目录 1 system contig heap 与 system heap 2 system contig heap创建 3 system contig heap内存分配 4 system contig...heap内存释放 1 system contig heap 与 system heap 从代码中我们看到system contig heap与system heap同属一个文件中，ion_system_heap.c...相同点：它们都是根据用户传递的字节len，转换成order，从buddy中申请内存页不同点： contig heap申请的是连续内存页，最大能到order 10（受限于buddy）。...而system heap就只能通过order 8/4/0三种拼凑出来，凑够用户需要的内存 contig heap没有自己的内存pool，释放时直接返还给buddy。...驱动加载时创建，当然这只是参考代码，具体还要看不同平台的具体实现 device_initcall(ion_system_contig_heap_create); 3 system contig heap内存分配

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启动期间的内存管理之bootmem_init初始化内存管理–Linux内存管理(十二)

内存管理所需要的工作 1.2 (第一阶段)启动过程中的内存分配器在初始化过程中, 还必须建立内存管理的数据结构, 以及很多事务....由于内存管理是内核一个非常重要的部分, 因此在特定体系结构的设置步骤中检测并确定系统中内存的分配情况后, 会立即执行内存管理的初始化....移交早期的分配器到内存管理器最后我们的内存管理器已经初始化并设置完成, 可以投入运行了, 因此内核将内存管理的工作从早期的内存分配器(bootmem或者memblock)移交到我们的buddy伙伴系统...Linux内存管理伙伴算法 linux 内存管理 - paging_init 函数 free_area_init_nodes初始化了NUMA系统中所有结点的pg_data_t和zone、page...该内存域不必一定是ZONE_DMA，例如，在计算机不需要DMA内存的情况下也可以是ZONE_NORMAL。最低内存域的最大页帧号可以从max_zone_pfn提供的信息直接获得。

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Linux进程的内存管理之缺页异常

通过《Linux进程的内存管理之malloc和mmap》我们知道，这两个函数只是建立了进程的vma，但还没有建立虚拟地址和物理地址的映射关系。...do_anonymous_page 匿名页缺页异常，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...由于内存和磁盘的读写性能差异较大，Linux会在内存充裕时将空闲内存当作swap cache，用来缓存磁盘数据，以提高I/O性能。相对的在内存紧张时Linux会将这些缓存回收，将脏页回写到磁盘中。...内核中使用swap_info_struct结构体来管理swap分区，一个swap_info_struct对应一个swap分区。...发生内存回收时，一个内存页会被回收到一个slot中，同时会修改pte内容为slot对应的swp_entry_t。

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Linux内存描述之高端内存--Linux内存管理(五)

但是，当Linux物理内存超过1G时，线性访问机制就不够用了，因为只能有1G的内存可以被映射，剩余的物理内存无法被内核管理，所以，为了解决这一问题，Linux把内核地址分为线性区和非线性区两部分，线性区规定最大为...假设你有38位地址线，可以寻址到2048G的内存，也按照3:1划分，那么内核态就有512G范围，你的512G物理内存可以一次性的全部映射到内核空间，根本不需要高端内存 Linux物理内存空间分为DMA内存区...DMA Zone通常很小，只有几十M，低端内存区与高端内存区的划分来源于Linux内核空间大小的限制。...4 页框管理 4.1 页框管理 Linux采用4KB页框大小作为标准的内存分配单元。...由于CPU对内存的非一致性访问，系统的物理内存被划分为几个节点(每个节点的描述符为pg_data_t)，每个节点的物理内存又可以分为3个管理区：ZONE_DMA(低于16M的页框地址)，ZONE_NORMAL

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Linux 内存管理初探

转自 | Linux 内核之旅作者 | 郑剑 linux 内存是后台开发人员，需要深入了解的计算机资源。合理的使用内存，有助于提升机器的性能和稳定性。...本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局，内存碎片产生原因和优化算法，linux 内核几种内存管理的方法，内存使用场景以及内存使用的那些坑。...从内存的原理和结构，到内存的算法优化，再到使用场景，去探寻内存管理的机制和奥秘。一、走进 linux 内存 1、内存是什么？...二、 linux 内存地址空间 1、linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌 ?...三、 Linux 内存分配算法内存管理算法——对讨厌自己管理内存的人来说是天赐的礼物 1、内存碎片 1) 基本原理产生原因：内存分配较小，并且分配的这些小的内存生存周期又较长，反复申请后将产生内存碎片的出现

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Linux内存管理:memblock

内存管理是操作系统内核中最复杂的部分之一， start_kernel函数在内核启动第一个init进程前初始化了所有的内核特性（包括那些依赖于不同架构的特性），你也许还记得引导时创立的临时页表，但复杂的内存管理部分还没有开始...，当start_kernel函数被调用时，我们会看到初期内存管理到更复杂的内存管理数据结构和技术的转变，为了更好的理解内核的初始化过程，我们需要对这些技术有更清晰的理解，今天我们会着重讨论这个过程，主要针对初期的内存管理...，也不参与内存的分配，称之为静态内存； GPU/camera/多核共享的内存都需要预留大量连续内存，这部分内存平时不使用，但是必须为各个应用场景预留，这样的内存称之为预留内存；内存其余的部分，是需要内核管理的内存...memblock是什么 memblock介绍 memblock即linux启动后kernel管理内存空间抽象出来的结构，此时buddy系统和slab分配器等并没有初始化，当需要执行一些内存管理、内存分配的任务...，此时就是有初期的管理模块memblock机制。

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