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[linux 内存管理] 第010篇 paging_init详解 2024-12-03 评论 林渡
[linux 内存管理] 第010篇 paging_init详解

**本篇文章介绍了 Linux 内核启动过程中 `paging_init` 函数的作用和实现细节**。 * **作用**： 建立物理内存到内核空间虚拟地址的映射，使得操作系统可以正常访问和管理内存。 * **实现**： * **fixmap 映射**： 将内核页表 `swapper_pg_dir` 映射到 fixmap 区域，方便后续操作。 * **内核段映射**： 将内核映像的各个段（text, rodata, inittext, initdata, data）映射到内核空间的虚拟地址（vmalloc 区域）。 * **物理内存映射**： 将 `memblock.memory` 中所有 regions 对应的物理内存进行线性映射，使得整个物理内存区域可以被访问。 * **页表替换**： 将 fixmap 映射的页表替换为 `swapper_pg_dir` 页表，并更新内核主进程的 pgd 地址。 * **内存释放**： 释放 `init_pg_dir` 页表的物理内存，并允许 memblock 重新调整大小。 * **关键函数**： * `pgd_set_fixmap`： 将 pgd 页表映射到 fixmap 区域。 * `map_kernel`： 映射内核段的动态页表。 * `map_mem`： 建立物理内存的线性映射。 * `__create_pgd_mapping`： 依次动态建立各级页表。 * `alloc_init_pud`： 填充 pgd 表项，并建立 pud 页表。 * `alloc_init_cont_pmd`： 填充 pmd 表项，并建立 pte 页表。 * `early_pgtable_alloc`： 动态分配页表。 * **总结**： `paging_init` 函数是 Linux 内核启动过程中至关重要的步骤，它为操作系统提供了访问和管理内存的能力，为后续的内存管理操作奠定了基础。 **通过理解 `paging_init` 函数的实现细节，可以更好地理解 Linux 内核的内存管理机制，并为后续的内存管理学习和开发打下坚实的基础**。
[linux内存管理] 第009篇 reserved-memory详解 2024-11-29 评论 林渡
[linux内存管理] 第009篇 reserved-memory详解

随着内核运行，物理内存碎片化问题会影响设备使用。为此，内核提供 reserved memory 机制，为特定设备预留内存，提高内存利用率。本文分析了 reserved memory 的配置和解析过程，包括 DTS 中的属性、静态/动态预留、no-map 和 reusable 等概念。内核解析 reserved memory 节点时，会根据属性值确定内存的 base 和 size，并进行相应的初始化操作。CMA 是一种特殊的 reserved memory，需要编写驱动程序进行初始化。
[linux内存管理] 第007篇 fixmap映射详解 2024-11-27 评论 林渡
[linux内存管理] 第007篇 fixmap映射详解

您好，以下是对您提供的文章内容的100字左右摘要总结： 文章主要介绍了Linux内核中fixmap的概念、作用和实现。fixmap是内核预留的一段虚拟内存空间，用于早期固定映射，包括fdt、console、外设动态映射和paging_init()等。文章详细分析了fixmap的分布、初始化过程以及与设备树(dtb)的关系。fixmap的初始化涉及pgd、pud、pte等页表的创建和映射，而设备树dtb的映射则通过fixmap_remap_fdt()函数实现。此外，文章还介绍了early_ioremap_init()和setup_machine_fdt()等函数的作用，以及FDT调试方法。
linux内存管理] 第006篇 start_kernel全局简述 2024-11-27 评论 林渡
linux内存管理] 第006篇 start_kernel全局简述

本文简要介绍了Linux内核启动过程中`start_kernel`函数的内存管理代码流程。文章首先概述了`start_kernel`的功能，然后详细解析了其中的`setup_arch`函数及其关键步骤，包括内存映射、设备树解析、页表建立等。接着，文章总结了`bootmem_init`函数的初始化流程，涉及物理内存的页帧号确定、sparse内存模型的初始化以及内存区域的标记等。整体而言，文章提供了Linux内存管理初始化过程的清晰概述。
[linux内存管理] 第005篇 启动代码分析之汇编部分 2024-11-26 评论 林渡
[linux内存管理] 第005篇 启动代码分析之汇编部分

本文详细分析了Linux内核启动阶段的引导程序、内核起始地址、head.S、内存映射和__cpu_setup函数。引导程序负责初始化物理内存、设置设备树、解压缩内核映像并将其加载到内核运行地址，然后跳转到内核入口地址。内核起始地址在arch/arm64/kernel/vmlinux.lds.S文件中定义，并使用readelf工具读取vmlinux文件进行验证。head.S文件包含内核启动汇编代码，主要完成切换到EL1模式、创建恒等映射页表、为打开MMU做处理器相关初始化、启动MMU并跳转到start_kernel()函数等任务。内存映射部分分析了恒等映射和粗粒度内核镜像映射的原理和实现，以及map_memory宏、compute_indices宏和populate_entries宏的作用。__cpu_setup函数负责为打开MMU做一些处理器相关初始化，包括清除本地TLB、启用FP/ASIMD、设置TCR寄存器、设置SCTLR_EL1寄存器等。__primary_switch函数启动MMU，并跳转到start_kernel()函数进入内核的C语言部分。
[linux内存管理] 第001篇 内存与内存管理机制 2024-11-25 评论 林渡
[linux内存管理] 第001篇 内存与内存管理机制

**内存管理**是操作系统核心功能之一，经历了从纸带存储到现代内存管理机制的演变。内存，作为数据货架，以字节为单位存储数据，并通过内存地址进行编号。内存类型包括RAM、ROM、闪存和虚拟内存等。RAM分为SRAM和DRAM，SRAM速度快但成本高，DRAM容量大且成本低。内存分段机制将程序内存空间划分为多个逻辑分段，解决了地址空间保护问题，但内存使用效率低。内存分页机制将内存划分为固定大小的页面，提高了内存使用效率。MMU负责将虚拟页面映射到物理页面，实现内存管理机制。
简述
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