kernel 中如何访问管理pci memory

epegasus

关于a版主提到的是否存在多个虚拟地址对1个物理地址的问题,我写了个小测试程序,高手勿笑.

#include <linux/config.h> #include <linux/version.h> #include <linux/module.h> #include <linux/init.h> #include <linux/cache.h> #include <linux/pci.h> #include <linux/types.h> #include <linux/mm.h> #include <linux/vmalloc.h> #include <asm/page.h> #include <asm/uaccess.h> static int __init mm_test(void){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;void *pa = 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;void *va1 = 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;void *va2 = kmalloc(16, GFP_KERNEL); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(!va2) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk(KERN_ERR"va2 is %p\n", va2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;pa =(void *) __pa(va2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk(KERN_ERR"pa is %p\n", pa); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;va1 = ioremap((unsigned long)pa, (unsigned long)16); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(!va1){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk(KERN_ERR"ioremap error\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;kfree(va2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk(KERN_ERR"va1 is %p\n", va1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;strncpy(va1, "double va test\n", 16); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk(KERN_ERR"%s\n", (char *)va2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;iounmap(va1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;kfree(va2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; } static void __exit mm_exit(void){ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return; } module_init(mm_test); module_exit(mm_exit); MODULE_LICENSE("GPL"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;

平台是32位arm.
运行后打出来的信息如下:
insmod mmtest.ko
va2 is c1761ac0
pa is 01761ac0
va1 is c2878ac0
double va test

[ 本帖最后由 epegasus 于 2009-4-19 18:42 编辑 ]

Solaris12

原帖由 epegasus 于 2009-4-19 16:05 发表
>>内核中可以访问所有的物理页面，换而言之所有的物理页面在系统空间都有映射.

这个貌似有问题.
物理内存地址大于HIMEM的时候开始只在低端内存在保存了它们的page信息.
高端内存只在有需要的时候映射,可以 ...

64位x86就不需要高端内存了吧？

javacool

原帖由 epegasus 于 2009-4-19 16:05 发表
>>内核中可以访问所有的物理页面，换而言之所有的物理页面在系统空间都有映射.

这个貌似有问题.
物理内存地址大于HIMEM的时候开始只在低端内存在保存了它们的page信息.
高端内存只在有需要的时候映射,可以 ...

我们讨论的也是基于0-896M物理内存的情况， 情景分析中没有指明。

javacool

原帖由 epegasus 于 2009-4-19 16:57 发表
关于a版主提到的是否存在多个虚拟地址对1个物理地址的问题,我写了个小测试程序,高手勿笑.

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include  ...

其实例子可以在head.S中找到，在切换到virtual address mode的时候，为了保证切换之后地址访问的连续性，0-8M和c00000000-c0000000+8M虚拟地址都会映射到0-8M的物理地址。不过这个例子只是说明可以映射 并不代表内核也是这么做的

[ 本帖最后由 javacool 于 2009-4-19 21:11 编辑 ]

sinister

恩，是便于管理的考虑。在 NT KERNEL 中的只有在 0x80000000 -> 0xA0000000 之间
的虚拟地址才有可能减去一个 OFFSET 得到物理地址。内存管理这块总体来说与 LINUX 还是
有挺大差别的。

CPU 寻址的时候依然是查表操作，它不会管内核怎样实现。所有这些应该都是内核为了管理与
效率上的考虑。

还有，关于“多个虚拟地址对应一个物理地址的问题”，不知是我没有理解各位的意思，还是
漏看了什么讨论过程，没有结合到上下文？单从这个问题来看，我觉得这不是典型的 Lazy
Evaluation 机制么？这种手法在现代 OS 中应该随处可见啊。尤其是 COPY ON WRITE
这种典型的应用。如像共享库，实际只加载一份，不同进程共享，指向相同的物理页面，保证读
取时的正确性，只有在某个进程写的时候才为其分配新的物理页面。

javacool

a版主的意思应该是在同一个页表中 ls说的情况是两个不同页表的映射同一个物理地址

gerryok

搞定

albcamus

原帖由 eexplorer 于 2009-4-16 20:13 发表
> 1） 这部分物理内存， 若要映射到内核， 必是加上一个PAGE_OFFSET这么简单的映射；
> 2） 但是， 内核并一开始就为所有这样的物理内存永久的建立了这种映射。

那请问，kernel什么时候会建立这样映射？加上 ...

完整看了一遍所有的帖子： 关于是否映射到内核空间， 您说的对， 我理解的有问题。  （现在太懒了，搁以前应该好好看看代码，充充电）

关于内核如何访问用户空间虚拟地址，我说的对，您起初的理解有问题。

eexplorer

原帖由 albcamus 于 2009-4-21 17:44 发表



完整看了一遍所有的帖子： 关于是否映射到内核空间， 您说的对， 我理解的有问题。  （现在太懒了，搁以前应该好好看看代码，充充电）

关于内核如何访问用户空间虚拟地址，我说的对，您起初的理解有问题。

是的，关于内核访问用于空间虚拟地址，由于一开始我就看了__copy_to_user_ll()这个函数，受了误导，所以以为都是通过get_user_pages来实现的。由于你的提醒，我看了一下x86的ASM code, 一般是在user process context中，kernel直接拿user process 的虚拟地址直接访问。

但是在某些情况下(比如aio)，我觉得，kernel会在user process contex下先通过get_user_pages()得到user pages，然后在kernel thread中访问这个user page的话，还是通过kernel virtual address访问。need to check aio code...

builderzzz

学习中