Linux设备驱动编程之内存与IO操作VIP免费

对于提供了MMU（存储管理器，辅助操作系统进行内存管理，提供虚实地址转换等硬件支持）的处理器而言，Linux 提供了复杂的存储管理系统，使得进程所能访问的内存达到4GB。 进程的4GB 内存空间被人为的分为两个部分--用户空间与内核空间。用户空间地址分布从0 到3GB(PAGE_OFFSET，在0x86 中它等于0xC0000000)，3GB 到4GB 为内核空间，如下图： 内核空间中，从3G 到vmalloc_start 这段地址是物理内存映射区域（该区域中包含了内核镜像、物理页框表 mem_map 等等），比如我们使用的VMware 虚拟系统内存是160M，那么 3G～3G+160M 这片内存就应该映射物理内存。在物理内存映射区之后，就是vmalloc 区域。对于160M 的系统而言，vmalloc_start位置应在3G+160M 附近（在物理内存映射区与vmalloc_start 期间还存在一个8M 的gap 来防止跃界），vmalloc_end 的位置接近 4G(最后位置系统会保留一片 128k 大小的区域用于专用页面映射)，如下图： kmalloc 和 get_free_page 申请的内存位于物理内存映射区域，而且在物理上也是连续的，它们与真实的物理地址只有一个固定的偏移，因此存在较简单的转换关系，virt_to_phys()可以实现内核虚拟地址转化为物理地址： #define __pa(x) ((unsigned long)(x)-PAGE_OFFSET) extern inline unsigned long virt_to_phys(volatile void * address) { return __pa(address); } 上面转换过程是将虚拟地址减去3G（PAGE_OFFSET=0XC000000）。 与之对应的函数为phys_to_virt()，将内核物理地址转化为虚拟地址： #define __va(x) ((void *)((unsigned long)(x)+PAGE_OFFSET)) extern inline void * phys_to_virt(unsigned long address) { return __va(address); } virt_to_phys()和phys_to_virt()都定义在include\asm-i386\io.h 中。 而vmalloc 申请的内存则位于vmalloc_start～vmalloc_end 之间，与物理地址没有简单的转换关系，虽然在逻辑上它们也是连续的，但是在物理上它们不要求连续。 我们用下面的程序来演示kmalloc、get_free_page 和vmalloc 的区别： #include #include #include MODULE_LICENSE("GPL"); unsigned char *pagemem; unsigned char *kmallocmem; unsigned char *vmallocmem; int __init mem_module_init(void) { //最好每次内存申请都检查申请是否成功 //下...