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驱动之路-内存管理机制及mmap方法

发布时间:2019-06-27 04:49 来源:未知 编辑:admin

  提供统一的界面,采用四级页面管理构架。来兼容二级、三级、四级管理架构的CPU。通过页式管理机制完成虚拟地址(线性地址)到物理地址的映射。一般每个页大小为4K。cr3

  Linux操作系统采用虚拟内存管理技术,使得每个进程都有独立的进程地址空间,该空间大小是3G,用户看到和接触的都是虚拟地址,无法看到实际的物理地址。利用这种虚拟地址不但能起到保护操作系统的作用,而且更重要的是用户程序可使用比实际物理内存更大的地址空间。

  Linux将4G的虚拟地址空间划分为两个部分——用户空间与内核空间。用户空间从0到0xbfffffff,内核空间从3G到4G。用户进程通常情况下只能访问用户空间的虚拟地址,不能访问内核空间,例外是用户进程通过系统调用访问内核空间。

  每个用户空间是完全独立的,互不想干的。用户空间对应进程,所有每当进程切换,用户空间就会跟着变化。

  实际的物理内存只有当进程真的去访问新获取的虚拟地址时,才会由“请页机制”产生“缺页异常”,从而进入分配实际页框程序。

  实现mmap方法,驱动程序只需要为该地址范围建立合适的页表,并将vma->

  ops替换成一系列的新操作就可以了。

  MAP_SHARED:写入映射区的数据会复制回文件,且允许其他映射该文件的进程共享。

  MAP_PRIVATE:对映射区的写入操作会产生一个映射区的复制,对此区域的修改不会写回原文件。

  mmap的核心函数。他们映射了物理地址中从pfn表示的页号开始的size个字节到虚拟地址virt_add上。相关虚拟地址的保护位在port中指定。如果目标地址在I/O地址空间的话,使用io_remap_page_range函数。

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