high_memory可以被进程使用吗？

muzi19861113

High Memory这个概念之所以会存在是因为，
在32位的Non-PAE的系统中，kernel只有1G
的虚拟地址空间。而这1G的虚拟地址空间中只有
前面的896M可以用来直接映射物理内存，所以，
Linux的kernel可以直接映射的物理内存只有
896M，而这896M的内存映射的页面表是在
kernel启动以后就建立起来的。
在Linux Kernel对物理内存的描述中，物理内存
被分为了三个部分：ZONE_DMA - 0 ～ 16M
ZONE_NORMAL - 16M ~ 896M
ZONE_HIGHMEM - 896M ~ MAXMEM

上面说了，KERNEL可以直接进行映射的物理内存
的大小为896M，那高于896M的内存该怎么映射呢，
Linux使用的发方法是将大于896M的物理内存中使用到
的那部分临时映射到 896M-1G中间的某一部分虚拟内存
空间中 ，也就是“KMAP Address Space”。当这部分物理
内存不再使用了，就将这个映射拆除 ，下次使用高端内存
的时候可以继续使用这个方法进行映射。

vmalloc和高端内存唯一的联系就是：
当vmalloc将不连续的物理内存映射成为连续的虚拟内存时，
这个连续的虚拟内存空间一般是在896M-1G的这个128MB中的
一部分虚拟内存空间。

给楼主推荐一个资料 ： Mel Gorman的 《understanding the linux virtual memory manager>
如果楼主有兴趣可以参考它的chapter 7 和 chapter 9

vonnyfly

回复 3# luoyan_xy


   high_memory  在内核里面指的是虚拟地址，而非物理地址

1. void __init initmem_init(void)
   
2. {
   
3.         x86_numa_init();
   
4. 
   
5. #ifdef CONFIG_HIGHMEM
   
6.         highstart_pfn = highend_pfn = max_pfn;
   
7.         if (max_pfn > max_low_pfn)
   
8.                 highstart_pfn = max_low_pfn;
   
9.         printk(KERN_NOTICE "%ldMB HIGHMEM available.\n",
   
10.                pages_to_mb(highend_pfn - highstart_pfn));
    
11.         num_physpages = highend_pfn;
    
12. 
    
13.        //看这儿，将物理地址转化为虚拟地址，然后赋给high_memory
    
14.         high_memory = (void *) __va(highstart_pfn * PAGE_SIZE - 1) + 1;
    
15. 。。。

复制代码

其它的我的理解和这位兄台一样。

embeddedlwp

1.assume: x86, 2.6.3x, 物理内存1G,则由896+8M开始的一块128M的物理内存，linux称为high_memory.那么这一块128M内存，是不是由内核和进程共享的？
即内核通过vmalloc()可以分配到这块物理内存，而进程在向内核请求分配内存时也有可能分配到这块物理内存？
还是说内核是"排它"性的，仅仅由vmalloc()使用？
在x86体系结构上，高于896MB的所有物理内存的是高端内存
不是896MB+8MB开始的，这个是指线性地址，你的意思应该是说896MB~1G的物理内存是不是由内核和进程共享的。
内核和进程都可以对这块物理内存进行映射。
而3G+896MB+8MB开始的动态内存分配区是vmalloc的天下。

2.再assume: x86, 2.6.3x物理内存512m，此时没有high_memory.这种情况下内核的vmalloc()在哪部分的物理内存中去分配呢？

如果内存低于512MB，则不存在高端内存这一说了。
ZONE_DMA   <16MB
ZONE_NORMAL 16~896MB
ZONE_HIGHMEM >896MB

vmalloc只是分配3G+(直接映射区大小)+8MB开始的动态内存映射区，与物理地址多大无关。

muzi19861113

#回复22楼
此high_memory非彼High Memory


vonnyfly兄可以参考一下Linux内核代码中关于这个变量的注释。

vonnyfly

回复 24# muzi19861113
其实他们差不多，从不同的角度理解。从代码上看，是我说的那样，要是从物理内存、概念上，也可以说物理内存高于896M的部分。

kernelinside

当某进程在内核态用vmalloc()申请内存超过128m的时候，会不会因为用于映射的线性地址空间不够而失败呢？

muzi19861113

首先，那128M空间中只有一部分线性空间用来映射vmalloc所得到的
不连续的物理地址空间。
而当你使用vmalloc所申请的内存大于用来映射它的那部分线性空间时，
这个分配肯定是失败的。
kernelinside兄可以去看一下源码，源码中vmalloc函数在开始阶段
就会判断给它预留的线性空间够不够的。