首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

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。...1.2.3 示例 #include #include #include #include <linux...三、​ IO地址空间映射 3.1 ioremap函数 ioremap将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去,便于访问。...IO地址; size:要映射空间的大小; flags:要映射的IO空间的和权限有关的标志; phys_addr:是要映射的物理地址 size:是要映射的长度,单位是字节 头文件:#include 功能:将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去,便于访问; 实现:对要映射的IO地址空间进行判断,低PCI/ISA地址不需要重新映射,也不允许用户将IO地址空间映射到正在使用的RAM

3K31
您找到你想要的搜索结果了吗?
是的
没有找到

linux系统调用函数 mmap--创建内存映射区(在虚拟地址空间上)munmap--释放内存映射

第二个参数是映射区的大小size_t length,由于32bit的linux内核虚拟地址空间是由4KB大小的页面组织的,实际大小是4KB的整数倍。不能指定为0,否则调用失败!...第三个参数是映射区的权限int prot , PROT_READ (映射区必须要有读权限)、 PROT_WRITE。...功能: 将磁盘文件的数据映射到内存,用户通过修改内存就能修改磁盘文件。 (1)使用普通文件提供的内存映射: 适用于任何进程之间。...那么在调用fork()之后,子进程继承父进程匿名映射后的地址空间,同样也继承mmap()返回的地址,这样,父子进程就可以通过映射区 域进行通信了。注意,这里不是一般的继承关系。...第二个参数,映射区的长度。

1.4K20

linux交换空间

swap空间有两种形式:一是交换分区,二是交换文件。总之对它的读写都是磁盘操作。...linux内存通过 virtual memory 虚拟内存来管理整个内存, 虚拟内存管理着物理内存,也管理着swap交换空间。...Swap分区,即交换区,Swap空间的作用可简单描述为:当系统的物理内存不够用的时候,就需要将物理内存中的一部分空间释放出来,以供当前运行的程序使用。...那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序,这些被释放的空间被临时保存到Swap空间中,等到那些程序要运行时,再从Swap中恢复保存的数据到内存中。...其实,Swap的调整对Linux服务器,特别是Web服务器的性能至关重要。通过调整Swap,有时可以越过系统性能瓶颈,节省系统升级费用。

3.9K70

Linux编程】存储映射IO

存储映射I/O使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射,对缓冲区的读、写操作就是对文件的读、写操作,从而能够不再使用read、write系统调用。...PROT_READ:映射区可读 PROT_WRITE:映射区可写 PROT_EXEC:映射区可运行 PROT_NONE:映射区不可訪问 flag:影响映射存储区的属性。...MAP_PRIVATE:对映射区的存储操作导致创建该映射文件的一个私有副本。 filedes:指定要被映射的文件描写叙述符,映射之前须要先打开该文件。 off:要映射字节在文件里的起始偏移量。...表示存储区中有地址无法映射到文件里。 mmap实际上是将包括文件内容的内核缓冲区映射到应用程序地址空间,然后用memcpy直接进行数据的拷贝。...其优势在于避免了类似read、write系统调用,在内核空间和用户空间之间的数据传递。

2.3K20

linux之用户空间和内核空间

linux驱动程序一般工作在内核空间,但也可以工作在用户空间。下面我们将详细解析,什么是内核空间,什么是用户空间,以及如何判断他们。...Linux简化了分段机制,使得虚拟地址与线性地址总是一致,因此,Linux的虚拟地址空间也为0~4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。...虽然内核空间占据了每个虚拟空间中的最高1GB字节,但映射到物理内存却总是从最低地址(0x00000000)开始。...对内核空间来说,其地址映射是很简单的线性映射,0xC0000000就是物理地址与线性地址之间的位移量,在Linux代码中就叫做PAGE_OFFSET。 内核空间和用户空间之间如何进行通讯?...用户空间模式的驱动一般通过系统调用来完成对硬件的访问,如通过系统调用将驱动的io空间映射到用户空间等。因此,主要的判断依据就是系统调用。

3.9K20

图解Linux内核(基于6.x):解读Linux内存反向映射之匿名映射

所谓反向映射,就是给定一个folio(page),将映射它的PTE(页表项)找出来。接下来我们来详细分析一下它的原理吧(本文仅分析匿名映射部分)。...一、匿名映射的mapping 匿名映射中,mapping可以用来找到anon_vma,anon_vma关联vma,通过folio和vma,就可以得出映射的虚拟地址address,最终由address和vma...anon_vma和vma的关系并不依赖page,哪怕是vma映射中的其中一部分page改变映射了,从anon_vma到vma的路径并不会变。 单个进程的反向映射建立了,如图2所示。...图2.匿名映射单个进程反向映射示意图 接下来考虑创建子进程的场景。...在新进程创建的过程中,有些情况会调用dup_mmap复制原进程的内存空间,dup_mmap会复制vma,然后调用anon_vma_fork。

13010

Linux】进程地址空间

显示相同地址,却是不同的值 下面在Linux上验证 创建test.c文件 st.c  ⮀...,从全0到全FFFF(16进制),因为数字是线性的,每一个数字表示一个地址,每个地址对应一个字节 地址空间是线性结构的 4.确定地址空间 32位下地址空间默认为0-42亿多 假设空间范围为4GB 设置进程地址空间的结构...个亿是你爷爷的,所以E要继承给他10亿的大饼 所以子进程在虚拟地址处也有对应的地址 正常来说,子进程要对value对修改,把value变成200,父进程通过映射关系找到value,读到200 但因为进程具有独立性...,子进程对数据的修改,不影响父进程 子进程要对value修改时,在内存中重新申请一块空间,拷贝value值给新空间,重新映射指向新开辟的空间,导致不影响父进程的value值 ,最终将新开辟的空间value...,在地址空间中申请空间,在页表处只填写虚拟地址,物理地址处不填写,就不需要在物理地址处申请空间,过一会,进程尝试对空间写入,在重新申请空间映射关系创建好,整体机制被叫做 缺页中断 8.

3K10

Linux】进程地址空间

文章目录 一、前言 二、什么是进程地址空间 三、进程地址空间如何进行管理 四、为什么会存在进程地址空间 五、进程地址空间区域的严格划分 一、前言 学习Linux系统编程一共要翻越三座大山 – 进程地址空间...实际上操作系统会给每一个进程都创建一个独立的虚拟地址空间,然后通过页表将虚拟地址空间与物理内存一一对应 (映射),我们用户只能得到虚拟地址空间中的虚拟地址,当我们修改虚拟地址中的数据时,操作系统会先通过页表找到对应的物理内存...再修改子进程的页表映射关系,最后再修改新空间中 g_val 的值,上述过程叫做 写时拷贝。...Linux 中 mm_struct 源码如下: 可以看到,进程地址空间其实也是进程属性的一种,我们可以通过进程的 task_struct 来找到/管理进程对应的地址空间。...对于互不相关的两个进程来说,它们都拥有自己独立的地址空间以及页表,页表会映射到不同的物理内存上,磁盘代码和数据加载到内存中的位置也不同,一个进程数据的改变不会影响另一个进程; 对于父子进程来说,由于子进程的

3.8K00

Linux内核笔记之中断映射

硬中断和虚拟中断号 在Linux 内核笔记之高层中断处理一文中,介绍了ARM gic中断控制器对于硬中断的处理过程。...对于软件工程师而言,我们不需要care是中断哪个中断控制器的第几个中断号, 因此linux kernel提供了一个虚拟中断号的概念。...irq_domain 接下来讨论硬件中断号是如何映射到虚拟中断号的linux kernel提供irq_domain的管理框架, 将hwirq映射到虚拟中断号上。...irq_domain映射类型 线性映射 线性映射保留一张固定的表,通过hwirq number来索引.当hwirq被映射后, 会相应地分配 一个irq_desc, IRQ number就被存在表中。...irq_domain分配的内存大小为sizeof(*domain) + (sizeof(unsigned int) * size), (sizeof(unsigned int) * size)大小的空间是用于

5K30

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...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 ) 博客 , 物理地址最大支持..., I/O-Mapped ② 内存映射方式 , Memory-Mapped 外围设备寄存器 一般是 连续编址 的 , 三、外围设备寄存器物理地址 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 ” 物理地址 “ 映射到了 ” 虚拟地址空间 " 中

3.1K20

Linux 匿名页的反向映射

我们知道LINUX的内存管理系统中有”反向映射“这一说,目的是为了快速去查找出一个特定的物理页在哪些进程中被映射到了什么地址,这样如果我们想把这一页换出(SWAP),或是迁移(Migrate)的时候,就能相应该更改所有相关进程的页表来达到这个目的...1、为什么要使用反向映射   物理内存的分页机制,一个PTE(Page Table Entry)对应一个物理页,但一个物理页可以由多个PTE与之相对应,当该页要被回收时,Linux2.4的做法是遍历每个进程的所有...确实,2.4之后确实采用过此方法,为每个页结构(Page)维护一个链表,这样确实节省了时间,但此链表所占用的空间及维护此链表的代价很大,在2.6中弃之不用,但反向映射机制的思想不过如此,所以还是有参考价值的...2、Linux2.6中是如何实现反向映射 2.1 与RM(Reverse Mapping)相关的结构 page, address_space, vm_area_struct, mm_struct, anon_vma...* 最低为0表映射页,此时mapping指向文件节点地址空间

3.7K31

linux内存映射mmap原理分析

原理 首先,“映射”这个词,就和数学课上说的“一一映射”是一个意思,就是建立一种一一对应关系,在这里主要是只 硬盘上文件 的位置与进程 逻辑地址空间 中一块大小相同的区域之间的一一对应,如图1中过程1所示...这种对应关系纯属是逻辑上的概念,物理上是不存在的,原因是进程的逻辑地址空间本身就是不存在的。...mmap()会返回一个指针ptr,它指向进程逻辑地址空间中的一个地址,这样以后,进程无需再调用read或write对文件进行读写,而只需要通过ptr就能够操作文件。...原因是read()是系统调用,其中进行了数据拷贝,它首先将文件内容从硬盘拷贝到内核空间的一个缓冲区,如图2中过程1,然后再将这些数据拷贝到用户空间,如图2中过程2,在这个过程中,实际上完成了 两次数据拷贝...;而mmap()也是系统调用,如前所述,mmap()中没有进行数据拷贝,真正的数据拷贝是在缺页中断处理时进行的,由于mmap()将文件直接映射到用户空间,所以中断处理函数根据这个映射关系,直接将文件从硬盘拷贝到用户空间

4.4K41

高端内存映射之kmap持久内核映射--Linux内存管理(二十)

, 一旦这些页被分配, 就必须映射到内核的逻辑地址空间上....在x86_32上, 高端地址的页被映射到内核地址空间(即虚拟地址空间的3GB~4GB) 内核地址空间的最后128 MiB用于何种用途呢? 该部分有3个用途。...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....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

3.3K10
领券