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kmalloc分配物理内存与高端内存映射--Linux内存管理(十八)

它与通过固定公式与物理内存关联的直接映射页相反,虚拟固定映射地址与物理内存位置之间的关联可以自行定义,关联建立后内核总是会注意到的. ?...直接映射 线性空间中从3G开始最大896M的区间, 为直接内存映射,该区域的线性地址和物理地址存在线性转换关系:线性地址=3G+物理地址。...动态内存映射 该区域由内核函数vmalloc来分配, 特点是 : 线性空间连续, 但是对应的物理空间不一定连续. vmalloc分配的线性地址所对应的物理页可能处于低端内存, 也可能处于高端内存....他们定义在tools/virtio/linux/kernel.h?v=4.7, line 46 这两个函数返回一个指向内存块的指针, 其内存块至少要有size大小. 所分配的内存物理上是连续的....描述都符 内核把物理内存分为多个, 每个用于不同的目的, 描述符指明到底从这些中的哪一进行分配 行为修饰符 表示内核应该如何分配所需的内存.

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Linux 内核 内存管理】内存映射原理 ② ( 内存映射概念 | 文件映射 | 匿名映射 | 内存映射原理 | 分配虚拟内存页 | 产生缺页异常 | 分配物理内存页 | 共享内存 | 进程内存 )

文章目录 一、内存映射概念 二、内存映射原理 1、分配虚拟内存页 2、产生缺页异常 3、分配物理内存页 三、共享内存 四、进程内存段的内存映射类型 一、内存映射概念 ---- 内存映射 概念 : "..." 物理内存空间 “ 映射到 ” 虚拟内存空间 " , 其中的数据是随机值 ; 二、内存映射原理 ---- 1、分配虚拟内存页 分配 虚拟内存页 : 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时..., 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 2、产生缺页异常 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存 “ 时 , 采用了 ” 延迟策略 “ , 即进程第一次访问..., 不会立即分配 物理内存 , 而是产生一个 ” 缺页异常 " ; 3、分配物理内存页 分配 物理内存页 : 缺页异常后的 2 种处理策略 ; 文件映射 : 对于 " 文件映射 " , 遇到 "...缺页异常 " 后 , 会 分配 " 物理内存页 “ , 并且将 要映射的文件 的 部分数据 读取到 该 ” 物理内存页 " 中 ; 匿名映射 : 对于 " 匿名映射 " , 直接分配 " 物理内存页 “

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    linux系统调用函数 mmap--创建内存映射(在虚拟地址空间上)munmap--释放内存映射

    第二个参数是映射的大小size_t length,由于32bit的linux内核虚拟地址空间是由4KB大小的页面组织的,实际大小是4KB的整数倍。不能指定为0,否则调用失败!...第三个参数是映射的权限int prot , PROT_READ (映射必须要有读权限)、 PROT_WRITE。...第六个参数off_t offset映射文件指针的偏移量,偏移量必须是4KB的整数倍,一般传入0即可,除非有特殊的需求。 返回值: 成功时,返回内存映射的首地址。...功能: 将磁盘文件的数据映射内存,用户通过修改内存就能修改磁盘文件。 (1)使用普通文件提供的内存映射: 适用于任何进程之间。...第二个参数,映射的长度。

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    Linux内存映射——mmap

    一 mmap系统调用 1.内存映射 所谓的内存映射就是把物理内存映射到进程的地址空间之内,这些应用程序就可以直接使用输入输出的地址空间,从而提高读写的效率。...Linux提供了mmap()函数,用来映射物理内存。...当交换空间不被保留,同时内存不足,对映射的修改会引起段违例信号。 MAP_LOCKED //锁定映射的页面,从而防止页面被交换出内存。...因为保留页和在物理内存顶之上的物理地址内存管理系统的各个子模块管理不到。640 KB 和 1MB 是保留页可能映射,设备I/O内存也可以映射。...完成映射过程。remap_pfn_range不能对常规内存映射,只能对保留的内存物理内存之外的进行映射。 2.在这里,要分清几个地址,一个是物理地址,这个很简单,就是物理内存的实际地址。

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    谈谈物理内存与虚拟内存之间的映射(超详细~)

    使用了分页机制之后,4G的地址空间被分成了固定大小的页,每一页或者被映射物理内存,或者被映射到硬盘上的交换文件中,或者没有映射任何东西。...对于一般程序来说,4G的地址空间,只有一小部分映射物理内存,大片大片的部分是没有映射任何东西。物理内存也被分页,来映射地址空间。对于32bit的Win2k,页的大小是4K字节。...学习直通车: Linux内核源码/内存调优/文件系统/进程管理/设备驱动/网络协议栈-学习视频教程-腾讯课堂​ke.qq.com/course/4032547?...flowToken=1040236 内核资料直通车: Linux内核源码技术学习路线+视频教程代码资料​docs.qq.com/doc/DTkZRWXRFcWx1bWVx​docs.qq.com/doc...由于每个进程有自己的页目录和页表,所以每个进程的地址空间映射物理内存是不一样的。两个进程的同一个虚拟地址处(如果都有物理内存映射)的值一般是不同的,因为他们往往对应不同的物理页。

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    Java中的内存映射缓存是什么?

    Java 中的内存映射缓存(Memory-mapped buffer)是一种将文件或文件的一部分直接映射到程序内存中的技术。...为了更好地理解内存映射缓存,我将从底层实现和使用场景两个方面进行说明。...相比之下,内存映射缓存提供了一种更高效、更便捷的调用文件数据的方法。它利用了虚拟内存管理机制,让操作系统将一部分磁盘文件映射到进程地址空间的一块连续区域当中。...2、多进程共享:当多个进程需要共享某个文件的数据时,内存映射缓存可以在不同的进程之间共享相同的虚拟内存。...3、IO 的优化:内存映射缓存提供了一种更加有效的方式来管理磁盘文件和读写操作。在像 Web 系统或数据库服务器这样涉及到较大量的数据读写的场景下,使用内存映射缓存可以带来更高的效率。

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    Linux内存空间分配、物理地址与虚拟地址映射

    一、Linux内核动态内存分配与释放 1.1 kmalloc函数 Kmalloc分配的是连续的物理地址空间。...(3)​ prot:映射的保护方式,可以是: PROT_EXEC:映射可被执行 PROT_READ:映射可被读取 PROT_WRITE:映射可被写入 PROT_NONE:映射不能存取 (4)​ ...Flags:映射的特性,可以是: MAP_SHARED:写入映射的数据会复制回文件,且允许其他映射该文件的进程共享。...MAP_PRIVATE:对映射的写入操作会产生一个映射的复制(copy_on_write),对此区域所做的修改不会写回原文件。 (5)​ fd:由open返回的文件描述符,代表要映射的文件。...其中:VM_IO表示对设备IO空间的映射,M_RESERVED表示该内存不能被换出,在设备驱动中虚拟页和物理页的关系应该是长期的,应该保留起来,不能随便被别的虚拟页换出(取消)。

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    高端内存映射之kmap持久内核映射--Linux内存管理(二十)

    虚拟内存中连续、但物理内存中不连续的内存,可以在vmalloc区域分配. 该机制通常用于用户过程, 内核自身会试图尽力避免非连续的物理地址。...它与通过固定公式与物理内存关联的直接映射页相反,虚拟固定映射地址与物理内存位置之间的关联可以自行定义,关联建立后内核总是会注意到的. ?...直接映射 线性空间中从3G开始最大896M的区间, 为直接内存映射,该区域的线性地址和物理地址存在线性转换关系:线性地址=3G+物理地址。...动态内存映射 该区域由内核函数vmalloc来分配, 特点是 : 线性空间连续, 但是对应的物理空间不一定连续. vmalloc分配的线性地址所对应的物理页可能处于低端内存, 也可能处于高端内存....如果内存区域在普通内存, 则内核并没有通过kmap_high对其建立持久的内核映射, 当然也无需用kunmap_high释放 如果内存区域在高端内存, 则内核通过kunmap_high释放该内存空间

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    Linux内核编程--内存映射和共享内存

    step2: 父进程利用fork()创建子进程 step3: 子进程继承了父进程的内存映射后,父子进程通过内存映射进行通信 场景2.没有亲缘关系的进程间通信 step1: 准备一个非空的磁盘文件...step2: 进程a通过磁盘文件创建内存映射 step3: 进程b通过磁盘文件创建内存映射 step4: 进程a和进程b共同修改内存映射实现进程通信 *基于内存映射的进程间通信,是非阻塞的。...2.文件读写操作 step1: 读磁盘文件,获得文件描述符 step2: 基于文件描述符建立进程的内存映射 step3: 利用进程进行内存映射的读写操作 step4: 释放内存映射,关闭文件描述符...fd:要映射的文件描述符 offset:要映射的用户空间的内存区域在内核空间中已经分配好了的内存区域中的偏移 --prot参数取值: PROT_READ:映射可读 PROT_WRITE:映射可写...2.内存映射可以通过fork继承给子进程,共享内存不可以。 3.文件打开的函数不同,内存映射文件由open函数打开,共享内存对象由shm_open函数打开。

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    linux内存映射mmap原理分析

    图1.内存映射原理 既然建立内存映射没有进行实际的数据拷贝,那么进程又怎么能最终直接通过内存操作访问到硬盘上的文件呢?那就要看内存映射之后的几个相关的过程了。...但是ptr所指向的是一个逻辑地址,要操作其中的数据,必须通过MMU将逻辑地址转换成物理地址,如图1中过程2所示。这个过程与内存映射无关。...前面讲过,建立内存映射并没有实际拷贝数据,这时,MMU在地址映射表中是无法找到与ptr相对应的物理地址的,也就是MMU失败,将产生一个缺页中断,缺页中断的中断响应函数会在swap中寻找相对应的页面,如果找不到...(也就是该文件从来没有被读入内存的情况),则会通过mmap()建立的映射关系,从硬盘上将文件读取到物理内存中,如图1中过程3所示。...这个过程与内存映射无关。 如果在拷贝数据时,发现物理内存不够用,则会通过虚拟内存机制(swap)将暂时不用的物理页面交换到硬盘上,如图1中过程4所示。这个过程也与内存映射无关。

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    Linux 内核 内存管理】内存管理系统调用 ③ ( mmap 创建内存映射原理 | 分配虚拟内存页 | 物理地址与虚拟地址进行映射 | 并分配物理内存页 | mmap 库函数与内核系统调用函数 )

    文章目录 一、mmap 创建内存映射原理 ( 分配虚拟内存页 | 物理地址与虚拟地址进行映射 | 产生缺页异常并分配物理内存页 ) 1、分配虚拟内存页 2、物理地址与虚拟地址进行映射 3、产生缺页异常并分配物理内存页...二、mmap 库函数与 mmap 内核系统调用函数 一、mmap 创建内存映射原理 ( 分配虚拟内存页 | 物理地址与虚拟地址进行映射 | 产生缺页异常并分配物理内存页 ) ---- 1、分配虚拟内存页...分配 虚拟内存页 : 应用进程 调用 mmap 函数后 , 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时 , 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 此处调用的...物理地址与虚拟地址进行映射 : 调用 Linux 内核空间 的 系统调用 mmap 函数 , 实现了 " 物理内存地址 " 与 " 虚拟内存地址 " 的映射关系 ; Linux 内核中的 mmap 系统调用函数...: int mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma) 3、产生缺页异常并分配物理内存页 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存

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    Linux 内核 内存管理】内存管理系统调用 ④ ( 代码示例 | mmap 创建内存映射 | munmap 删除内存映射 )

    文章目录 一、mmap 创建内存映射代码示例 1、fopen 打开或创建文件 2、lseek 设置文件大小 3、mmap 函数使用 4、munmap 删除内存映射 二、完整代码示例 一、mmap 创建内存映射代码示例..., 相关参数作用如下 : NULL : 映射的开始地址 sizeof(student) * 1 : 文件映射的长度 PROT_READ | PROT_WRITE : 内存保护的标志位 , 该内存页的内容可以...-1 指针 , 则说明 内存映射 创建失败 ; // 创建文件映射 // NULL : 映射的开始地址 // sizeof(student) * 1 : 文件映射的长度...// PROT_READ | PROT_WRITE : 内存保护的标志位 , 该内存页的内容可以 读取 写入 // MAP_SHARED : 指定映射关系 , 指的是该映射是进程的共享内存空间...// NULL : 映射的开始地址 // sizeof(student) * 1 : 文件映射的长度 // PROT_READ | PROT_WRITE : 内存保护的标志位

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    Linux 内核 内存管理】内存映射原理 ① ( 物理地址空间 | 外围设备寄存器 | 外围设备寄存器的物理地址 映射到 虚拟地址空间 )

    文章目录 一、物理地址空间 二、外围设备寄存器 三、外围设备寄存器物理地址 映射到 虚拟地址空间 一、物理地址空间 ---- " 物理地址空间 “ 是 CPU 处理器 在 ” 总线 " 上 访问内存的地址..., 参考 【Linux 内核 内存管理】Linux 内核内存布局 ④ ( ARM64 架构体系内存分布 | 内核启动源码 start_kernel | 内存初始化 mm_init | mem_init...寄存器 分为 3 大类 : 控制寄存器 状态寄存器 数据寄存器 外围设备寄存器 有 2 种 编址方式 : ① I/O 映射方式 , I/O-Mapped ② 内存映射方式 , Memory-Mapped...外围设备寄存器 一般是 连续编址 的 , 三、外围设备寄存器物理地址 映射到 虚拟地址空间 用户空间 的 应用进程 , 访问 " 外围设备寄存器 " 只能通过 " 虚拟地址 " 实现 , Linux...内核 提供了 相关 API 函数 , 将 " 外围设备寄存器 “ 对应的 ” 物理地址 “ 映射到了 ” 虚拟地址空间 " 中 ;

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    Linux内存映射函数mmap与匿名内存

    学习系列:《APUE14.8》《CSAPP9.8.4》 1 总结 memory-mapped io可以将文件映射内存中的buffer,当我们从buffer读写数据时,其实操作的是对应文件中的数据...mmap也可以直接映射匿名内存块,无需提供文件fd,直接申请一块内存给当前进程使用,也可以选择继承给子进程。注意匿名映射不会真的创建文件,只是拿到了一块填充0的内存。...与共享内存这种传统IPC相比,mmap匿名内存更为灵活,Postgresql使用的共享内存全部是用mmap申请的,只用共享内存申请一个PGShmemHeader结构的大小。...MAP_LOCKED 将映射区域锁定住,这表示该区域不会被置换(swap)。 MAP_HUGETLB 使用内存大页。...匿名映射的优点: 没有虚拟地址空间碎片,取消映射后,内存立即归还给系统。 与全局堆分开。 可以给子进程继承使用。 匿名映射的缺点: 不能调整大小!

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    如何查看linux系统中空闲内存物理内存使用剩余内存

    查看linux系统中空闲内存/物理内存使用/剩余内存 查看系统内存有很多方法,但主要的是用top命令和free 命令 当执行top命令看到结果,要怎么看呢?...一些简单的计算方法:  物理已用内存 = 实际已用内存 - 缓冲 - 缓存 = 6811M - 350M - 5114M 物理空闲内存 = 总物理内存 - 实际已用内存 + 缓冲 + 缓存  应用程序可用空闲内存...= 总物理内存 - 实际已用内存  应用程序已用内存 = 实际已用内存 - 缓冲 - 缓存 top命令的结果详解 top命令 是Linux下常用的性能 分析工具 ,能够实时显示系统 中各个进程的资源占用状况...内存中的内容被换出到交换,而后又被换入到内存,但使用过的交换尚未被覆盖,             该数值即为这些内容已存在于内存中 的交换的大小。            ...测量一个进程占用了多少内存linux为我们提供了一个很方便的方法,/proc目录为我们提供了所有的信息,实际上top等工具也通过这里来获取相应的信息。

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    高端内存映射之kmap_atomic固定映射--Linux内存管理(二十一)

    1 固定映射 1.1 数据结构 linux高端内存中的临时内存为固定内存的一部分, 对于固定内存linux内核中有下面描述 x86 arm arm64 arch/x86/include/asm/fixmap.h...ioremap的作用是将IO和BIOS以及物理地址空间映射到在896M至1G的128M的地址空间内, 使得kernel能够访问该空间并进行相应的读写操作。...= FIXADDR_TOP >> PMD_SHIFT); /*得到固定映射的pmd ,此pmd为虚拟地址转换为物理地址的pmd*/ pmd = fixmap_pmd(FIXADDR_TOP...); /*将bm_pte页表设置为固定映射开始地址的pmd的第一个页表;*/ pmd_populate_kernel(&init_mm, pmd, bm_pte); pte_offset_fixmap...由于对应于ioremap的内存空间是有限的, 所以对于ioremap空间的使用遵照使用结束马上释放的原则.

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