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Linux内存映射——mmap

Linux提供了mmap()函数,用来映射物理内存。...当交换空间不被保留,同时内存不足,对映射区的修改会引起段违例信号。 MAP_LOCKED //锁定映射区的页面,从而防止页面被交换出内存。...struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表....3 当实际访问新映射页面时的操作(由缺页中断完成) (1) page cache及swap cache中页面的区分:一个被访问文件的物理页面都驻留在page cache或swap cache中,一个页面的所有信息由...注:对于映射普通文件情况(非共享映射),缺页异常处理程序首先会在page cache中根据address_space以及数据偏移量寻找相应的页面

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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。...len:须要映射的字节数。 prot:对映射存储区的保护要求,不能超过open文件时的权限。...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。

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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...这里需要明确一下,从内核的角度看,我们以MAP_ANONYMOUS调用mmap等完成的映射并不一定是匿名映射。...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。

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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_add_nomap 中断映射的完整过程 以arm64 dtb启动为例分析完整的中断映射过程。

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linux内存映射mmap原理分析

一直都对内存映射文件这个概念很模糊,不知道它和虚拟内存有什么区别,而且映射这个词也很让人迷茫,今天终于搞清楚了。。。...下面,我先解释一下我对映射这个词的理解,再区分一下几个容易混淆的概念,之后,什么是内存映射就很明朗了。...图1.内存映射原理 既然建立内存映射没有进行实际的数据拷贝,那么进程又怎么能最终直接通过内存操作访问到硬盘上的文件呢?那就要看内存映射之后的几个相关的过程了。...前面讲过,建立内存映射并没有实际拷贝数据,这时,MMU在地址映射表中是无法找到与ptr相对应的物理地址的,也就是MMU失败,将产生一个缺页中断,缺页中断的中断响应函数会在swap中寻找相对应的页面,如果找不到...这个过程与内存映射无关。 如果在拷贝数据时,发现物理内存不够用,则会通过虚拟内存机制(swap)将暂时不用的物理页面交换到硬盘上,如图1中过程4所示。这个过程也与内存映射无关。

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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...PTE判断该PTE是否与该页建立了映射,如果建立则取消该映射,最后无PTE与该相关联后才回收该页。...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...Linux采用三级页表: PGD:顶级页表,由pgd_t项组成的数组,其中第一项指向一个二级页表。

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高端内存映射之kmap持久内核映射--Linux内存管理(二十)

LAST_PKMAP]; static __cacheline_aligned_in_smp DEFINE_SPINLOCK(kmap_lock); pte_t * pkmap_page_table; 高端映射区逻辑页面的分配结构用分配表...(pkmap_count)来描述,它有1024项,对应于映射区内不同的逻辑页面。...当分配项的值等于0时为自由项,等于1时为缓冲项,大于1时为映射项。映射页面的分配基于分配表的扫描,当所有的自由项都用完时,系统将清除所有的缓冲项,如果连缓冲项都用完时,系统将进入等待状态。...v=4.7#L126 /* 高端映射区逻辑页面的分配结构用分配表(pkmap_count)来描述,它有1024项, 对应于映射区内不同的逻辑页面。...映射页面的分配基于分配表的扫描,当所有的自由 项都用完时,系统将清除所有的缓冲项,如果连缓冲项都用完时,系 统将进入等待状态。

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Linux内核编程--内存映射和共享内存

一,内存映射 对于磁盘文件和进程: 将一个文件或其它对象映射到进程地址空间,实现文件在磁盘的存储地址和进程地址空间中一段虚拟地址的映射关系。...文件的内存映射示意图: 对于用户进程和内核进程: 将用户进程的一段内存区域映射到内核进程,映射成功后,用户进程对这段内存区域的修改直接反映到内核空间,同样,内核进程对这段内存区域的修改也直接反映到用户空间...step2: 进程a通过磁盘文件创建内存映射区 step3: 进程b通过磁盘文件创建内存映射区 step4: 进程a和进程b共同修改内存映射区实现进程通信 *基于内存映射区的进程间通信,是非阻塞的。...*子进程能通过fork继承存储映射区(因为子进程复制父进程地址空间,而存储映射区是该地址空间中的一部分),但是由于同样的原因,新程序则不能通过exec继承存储映射区。...fd:要映射的文件描述符 offset:要映射的用户空间的内存区域在内核空间中已经分配好了的内存区域中的偏移 --prot参数取值: PROT_READ:映射区可读 PROT_WRITE:映射区可写

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Linux的内存共享映射(mmap和munmap)

Linux下的进程间通信也可以使用mmap的内存共享映射来实现,mmap的作用就是把磁盘文件的一部分直接映射到进程的内存中,那么进程就可以直接对该内存文件进行操作,mmap也设置了两种机制...磁盘中的文件通过mmap函数来实现映射,然后通过munmap函数取消映射。...我们可以看到函数的返回值为void *,那么如果映射成功则会返回映射的首地址,如果出错则返回常数MAP_FAILED。...当进程终止时,该进程的映射内存会自动解除,也可以调用munmap解除映射,解除成功返回0,出错返回-1。那么这些参数对应着下图: ?        ...对于第四个参数,MAP_SHARED表示共享映射,MAP_PRIVATE表示私有映射。最后一个参数偏移量表示要从文件的哪个地方开始映射,应为4096的整数倍。

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一文读懂 Linux mmap 内存映射

它是 PROT_NONE 或以下多个标志位的组合: PROT_EXEC 页面可以被执行 PROT_READ 页面可以被读取 PROT_WRITE 页面可以被写入 PROT_NONE 页面不能被访问 flags...MAP_LOCKED 锁定映射区的页面,从而防止页面被交换出内存。 MAP_GROWSDOWN 用于堆栈,告诉内核VM系统,映射区可以向下扩展。...MAP_UNINITIALIZED (since Linux 2.6.33) 不清除匿名页面。此标志旨在提高嵌入式设备的性能。...5.使用场景 Linux mmap 是一个灵活的系统调用,主要用于在进程的虚拟地址空间中创建映射,使得文件、设备、匿名映射等对象能够直接映射到进程的地址空间。...6.FAQ (1)mmap 映射到进程的虚拟地址是一样的吗? 在 Linux 中,mmap 函数可以用于将一个文件或者其他对象映射到进程的地址空间。

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高端内存映射之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 内核 内存管理】内存映射原理 ② ( 内存映射概念 | 文件映射 | 匿名映射 | 内存映射原理 | 分配虚拟内存页 | 产生缺页异常 | 分配物理内存页 | 共享内存 | 进程内存 )

文章目录 一、内存映射概念 二、内存映射原理 1、分配虚拟内存页 2、产生缺页异常 3、分配物理内存页 三、共享内存 四、进程内存段的内存映射类型 一、内存映射概念 ---- 内存映射 概念 : "...内存映射 “ 就是在 进程的 ” 用户虚拟地址空间 " 中 , 创建一个 映射 , " 内存映射 " 有 2 种情况 , ① 文件映射 , ② 匿名映射 ; 文件映射 : 有 文件 支持 的 内存映射..." 物理内存空间 “ 映射到 ” 虚拟内存空间 " , 其中的数据是随机值 ; 二、内存映射原理 ---- 1、分配虚拟内存页 分配 虚拟内存页 : 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时..., 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 2、产生缺页异常 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存 “ 时 , 采用了 ” 延迟策略 “ , 即进程第一次访问...共享的 " 文件映射 " 实现的 ; 匿名映射 : " 匿名映射 “ 一般是 ” 私有映射 " , 一般不作为 " 共享内存 " 使用 , 如果两个进程之间 共享 匿名映射 , 只能是 父子进程之间

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