本帖最后由 GoldenSoldier 于 2010-05-25 13:10 编辑
看了九贱前辈的我理解的逻辑地址、线性地址、物理地址和虚拟地址(补充完整了)，也看了ULK 3的MM。
为了说明我的疑问，先自己罗嗦一下Linux的内核1G的线性地址：
在理想中的计算机架构中，一个页帧（框）page frame 就是一个有着任何用途的存储单元：存储内核和用户数据、磁盘数据的缓冲等等。所有类型的数据可以无限制的存储在页帧（框）中。 但是，现实中的计算机架构对于页帧（框）的使用有自己的约束。特别是，Linux内核必须涉及80×86架构上的两个硬件约束：
1.针对传统的ISA总线，DMA处理器有个很重要的限制：它们只能寻址RAM的前16M；
2.在现代32位平台中，对于大容量的RAM，CPU不能直接访问所有的物理存储，因为线性地址空间太小了；
为了迎合上面这两种限制，Linux 2.6把物理内存每一个内存节点分为三个区。在80 x 86 UMA 架构上为：
ZONE_DMA：小于16M的内存页帧（框），包括通过DMA被传统ISA总线使用的页帧（框），
ZONE_NORMAL：16M～896M内存页帧（框）；
ZONE_HIGHMEM：大于896M的内存页帧（框） 其中ZONE_DMA和ZONE_NORMAL在1G内核空间中通过映射具有线性地址，而ZONE_HIGHMEM则没有线性地址的映射，内核不能直接访问，也不能通过__get_free_pages(GFP_HIGHMEM,0)返回线性地址。这是因为在内核1G的线性地址空间中，最高的128M被内核用来非连续内存分配（vmalloc）和固定映射的线性地址Fix-Mapped LinearAddresses。所以，内核剩下的线性地址空间为1G-128M=896M。而在64位平台上就不存在这个问题，通常ZONE_HIGHMEM为空，因为64位平台有足够的地址空间。 注：32位平台的线性地址空间为2^32=4G，Linux将其分为两个部分：高1G的为内核空间，低3G的为用户空间。
这是为自己对ULK一段的翻译，可能不太准确，但大意就是下图：
高位内存的页由于没有线性地址而无法被内核访问。因此，内核线性地址空间最高128M的一部分就被用于映射高位内存的页。
内核线性地址对于高位内存的访问主要有三种映射方式：永久内核映射Permanent kernel mappings、临时内核映射Temporary kernel mappings、非连续物理地址分配(vmalloc)。如下图：
但还是对于Linux内存的使用存在以下的问题。
1.如果物理内存小于896M，那么vmalloc映射的物理地址是什么，还有意义么？如果有，那么vmalloc映射的是那部分的物理地址？
在论坛里看到，有位大侠说“同一个物理地址可以有N个虚虚拟地址，而一个虚拟地址只能对应一个物理地址”，照此看来，vmalloc映射的物理地址似乎应该在”normal“区了。
2。如果物理内存很大，比如2G，那么将有1G多的空间在ZONE_HIGHMEM，那么仅仅凭vmalloc的120多M就可以映射到1G多的空间么？
还有，vmalloc申请的空间可以大于128M的，论坛里白金大侠写过这样的模块，不过是在虚拟机中，不知道在真实的情况下又如何呢？
3.如果物理内存很大，比如2G，用户空间是否可以使用
ZONE_HIGHMEM空间呢？
似乎可以，那么问题又来了，内核需不需要对此进行管理，如果需要那么如何做映射的呢？
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发表于 2010-05-24 10:38
发表于 2010-05-25 13:59
