逆向映射的演进

作者:linuxer 发布于:2017-11-17 15:47 分类:内存管理

数学大师陈省身有一句话是这样说的:了解历史的变化是了解这门学科的一个步骤。今天,我把这句话应用到一个具体的Linux模块:了解逆向映射的最好的方法是了解它的历史。本文介绍了Linux内核中的逆向映射机制如何从无到有,如何从笨重到轻盈的历史过程,通过这些历史的演进过程,希望能对逆向映射有更加深入的理解。

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标签: Mapping 逆向映射 reverse

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Linux kernel内存管理的基本概念

作者:wowo 发布于:2017-11-9 22:37 分类:内存管理

内存(memory)在Linux系统中是一种牵涉面极广的资源,上至应用程序、下至kernel和driver,无不为之魂牵梦绕。加上它天然的稀缺性,导致内存管理(Memory Management,简称MM)是linux kernel中非常重要又非常复杂的一个子系统。

重要性就不多说了,Kernel自有分寸。关于复杂性(鉴于Linux kernel优秀的抽象能力),应该不会被普通人(Linux系统的使用者、应用工程师、驱动工程师、轻量级的内核工程师)感知到才对。事实确实如此,Kernel屏蔽掉了大多数的实现细节,尽量以简单、易用的方式向其它模块提供memory服务。

不过呢,这个世界上没有完美的存在,kernel的内存管理也是如此,由于两方面的原因:一、众口难调,内存管理有关的需求实在太复杂了;二、CPU、Device和Memory之间纠结的三角恋(参考下面图片),导致它也(不得不)提供了很多啰里啰唆的、不易理解的功能(困扰了很多从入门级到资深级的linux软件工程师)。

memory_topology

图片1 CPU, Device and Memory

基于上面的原因,本站内存管理子系统发布了很多分析文章,以帮助大家理解内存管理有关的概念。不过到目前为止,还缺少一篇索引类的文章,从整体出发,理解Kernel内存管理所需要面对的软硬件局面、所要解决的问题,以及各个内存管理子模块的功能和意义。这就是本文的目的。

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标签: Linux Kernel 内核 内存管理 mm 概念

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Linux kernel scatterlist API介绍

作者:wowo 发布于:2017-10-13 22:20 分类:内存管理

我们在那些需要和用户空间交互大量数据的子系统(例如MMC[1]、Video、Audio等)中,经常看到scatterlist的影子。对我们这些“非英语母语”的人来说,初见这个词汇,脑袋瞬间就蒙圈了。scatter可翻译成“散开、分散”,list是“列表”的意思,因而scatterlist可翻译为“散列表”。“散列表”又是什么?太抽象了!

之所以抽象,是因为这个词省略了主语----物理内存(Physical memory),加上后,就好理解了多了,既:物理内存的散列表。再通俗一些,就是把一些分散的物理内存,以列表的形式组织起来。那么,也许你会问,有什么用处呢?

当然有用,具体可参考本文后续的介绍。

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标签: Linux Kernel 内核 scatterlist sg_table

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页面回收的基本概念

作者:linuxer 发布于:2017-8-25 19:01 分类:内存管理

本文主要介绍了一些page reclaim机制中的基本概念。这份文档其实也可以看成阅读ULK第17章第一小节的一个读书笔记。虽然ULK已经读了很多遍,不过每一遍还是觉得有收获。Linux内核虽然不断在演进,但是页面回收的基本概念是不变的,所以ULK仍然值得内核发烧友仔细品味。

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标签: 页面回收

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/proc/meminfo分析(一)

作者:linuxer 发布于:2017-8-17 19:27 分类:内存管理

本文主要分析/proc/meminfo文件的各种输出信息的具体含义。

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标签: meminfo

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Dynamic DMA mapping Guide

作者:linuxer 发布于:2017-7-20 19:23 分类:内存管理

这是一篇指导驱动工程师如何使用DMA API的文档,为了方便理解,文档中给出了伪代码的例程。另外一篇文档dma-api.txt给出了相关API的简明描述,有兴趣也可以看看那一篇,这两份文档在DMA API的描述方面是一致的。

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标签: dma Mapping

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CMA模块学习笔记

作者:linuxer 发布于:2017-6-28 18:29 分类:内存管理

本文是近期学习CMA模块的一个学习笔记,方便日后遗忘的时候,回来查询以便迅速恢复上下文。

学习的基本方法是这样的:一开始,我自己先提出了若干的问题,然后带着这些问题查看网上的资料,代码,最后整理形成这样以问题为导向的index,顺便也向笨叔叔致敬。笨叔叔写了一本书叫做《奔跑吧Linux内核》,采用了问答的方式描述了4.x Linux内核中的进程管理、内存管理,同步和中断子系统。7月将和大家见面,敬请期待。

阅读本文最好手边有一份linux source code,我使用的是4.4.6版本。

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标签: Memory CMA Contiguous Allocator

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内存初始化代码分析(三):创建系统内存地址映射

作者:linuxer 发布于:2016-11-24 12:08 分类:内存管理

经过内存初始化代码分析(一)内存初始化代码分析(二)的过渡,我们终于来到了内存初始化的核心部分:paging_init。当然本文不能全部解析完该函数(那需要的篇幅太长了),我们只关注创建系统内存地址映射这部分代码实现,也就是解析paging_init中的map_mem函数。

同样的,我们选择的是4.4.6的内核代码,体系结构相关的代码来自ARM64。

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标签: create_mapping

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内存初始化代码分析(二):内存布局

作者:linuxer 发布于:2016-11-18 18:25 分类:内存管理

同样的,本文是内存初始化文章的一份补充文档,希望能够通过这样的一份文档,细致的展示在初始化阶段,Linux 4.4.6内核如何从device tree中提取信息,完成内存布局的任务。具体的cpu体系结构选择的是ARM64。

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标签: Memory 内存布局 layout

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内存初始化代码分析(一):identity mapping和kernel image mapping

作者:linuxer 发布于:2016-11-10 19:07 分类:内存管理

本文没有什么框架性的东西,就是按照__create_page_tables代码的执行路径走读一遍,记录在初始化阶段,内核是如何创建内核运行需要的页表过程。想要了解一些概述性的、框架性的东西可以参考内存初始化文档。

本文的代码来自ARM64,内核版本是4.4.6,此外,阅读本文最好熟悉ARMv8中翻译表描述符的格式。

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标签: __create_page_tables

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