高端内存为什么需要永久映射的方式

dycforever

　　小弟是内核新手，最近刚开始啃内存管理部分的代码，看到ULK书上说高端内存的映射分为三种不同的机制：永久映射、临时映射、非连续内存分配，但是没有说是出于什么考虑，才设计了这三种机制。个人猜测：临时映射不会发生阻塞，所以可以在中断处理程序中使用，所以有存在的合理性；永久映射从字面上理解，似乎是用来将一些长时间存在的虚拟地址映射到物理地址，那么通过这种方式映射的内存会在某些情况下，性能比非连续内存分配好一些吗？究竟是哪些情境下会用到持久映射？性能为什么会好？（是因为持久映射的物理内存是连续的，所以cache命中率高么？）
　　望各位高手指点，谢谢。

dycforever

再加一个问题~
我在读的是的2.6.24源码，参考《深入linux内核架构》，一边读一边用模块的方式打印一些内核数据的信息，实验的机器是32位的，没有开PAE。
我在我的内核模块中加入printk("%lu",swapper_pg_dir->pgd); 编译能通过，但是链接的时候却会显示swapper_pg_dir undefined，请问是为什么？是因为这个变量内核没有把他export出来，所以链接模块的时候，链接器找不到他的定义么？那我想看现在内核页目录的虚拟地址，应该怎么看？
希望各位指点，谢谢

瀚海书香

回复 2# dycforever
应该是没有导出吧。export就可以吧

   

dycforever

回复 3# 瀚海书香


    谢谢，我在内核代码中加入了EXPORT_SYMBOL(swapper_pg_dir)，就可以编译了，不过还有个问题：

我的代码如下：

1. printk("swapper_pg_dir: %lu\n", swapper_pg_dir);
   
2. for(i=0;i<10;++i）{
   
3. 　　printk("swapper_pg_dir[%d]: %lu \n",i, swapper_pg_dir[i].pgd);
   
4. }

复制代码

结果显示，swapper_pg_dir的值是3229028352，16进制为0xC0771000，这个可以理解；
但是for循环中打印了swapper_pg_dir数组的前十个，发现它们的pgd的值都是0，这个为什么呢？swapper_pg_dir中放的不是内核页目录吗，为什么会是全0呢~~
难道系统启动完成后，最终的页目录不是由swapper_pg_dir指向的么？那应该怎样得到呢？
谢谢各位啦！

dycforever

今天看到，原来每个进程都有自己的页表，于是只要通过current就能获得当前进程的页目录
不过还是不知道持久映射的应用场景和好处，望各位指点哈

瀚海书香

dycforever 发表于 2013-02-24 21:15
今天看到，原来每个进程都有自己的页表，于是只要通过current就能获得当前进程的页目录
不过还是不知道 ...

关于持久映射的好处，我想应该是避免频繁修改内核页表部分吧。其他的还没有想到什么好处。

superwiles

主要是避免频繁修改页表，

kickxxx

持久映射和临时映射都可以是物理连续的，之所以存在三种机制，是因为linux设计的缺陷或者32位的限制，比如64bit就没有高端内存这个乱七八糟的东西。
持久映射和临时映射的地址空间很小的，所以只能映射很小一部分高端内存，这两种都不是高端内存的常用使用方式
最常用的高端内存使用方式是非连续分配方式，但是可同时使用的数量仍然受vmalloc区大小的限制。

非连续内存区是使用vmalloc内核线性区，映射不连续的空间。
其实还可以把连续高端内存映射到vmalloc区，比如ioremap实现。

那么除了这几种方式，是不是高端内存就不能使用了呢？不是，高端内存虽然很难被kernel直接使用，但是仍然可以很方便的映射到应用空间，参见do_page_fault.

所以也别想的太多，什么中断可用，中断不可用的，这几个东西就是维护者一拍脑袋临时设计出来的，结果是又难用，又复杂，搞得开发者晕头转向，到64bit机这些垃圾就不会烦大家了。

比如kmap这个垃圾，谁会用它？

kickxxx

回复 6# 瀚海书香
持久映射屁大点空间，真不知道内存维护者脑子怎么想的


   

kickxxx

回复 5# dycforever
对我们来说，没鸟用