Linux提供了mmap()函数，用来映射物理内存。...在驱动程序中，应用程序以设备文件为对象，调用mmap()函数，内核进行内存映射的准备工作，生成vm_area_struct结构体，然后调用设备驱动程序中定义的mmap函数。...2.mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存。文件被映射到多个页上，如果文件的大小不是所有页的大小之和，最后一个页不被使用的空间将会清零。...struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表....所以mmap函数与remap_pfn_range函数是不同的，前者只是生成mmap，而建立页表通过remap_pfn_range函数来完成。
文章目录 一、vm_mmap_pgoff 函数执行流程 二、vm_mmap_pgoff 函数源码 调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 " 是否是 " 内存页大小 " 的 " 整数倍 " ,...如果偏移是内存页大小的整数倍 , 则调用 sys_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ; 在 sys_mmap_pgoff 系统调用函数 中 , 最后调用了 vm_mmap_pgoff 函数..., 继续向下执行 ; 一、vm_mmap_pgoff 函数执行流程 ---- 在 vm_mmap_pgoff 函数中 , 首先 , 以 " 写者 " 身份 , 向 Linux 内核申请 读写 " 信号量...函数源码 ---- vm_mmap_pgoff 函数定义在 Linux 内核源码中的 linux-4.12\mm\util.c#296 位置 ; vm_mmap_pgoff 函数源码如下 : unsigned...(mm, &uf); if (populate) mm_populate(ret, populate); } return ret; } 源码路径 : linux-4.12\mm\util.c
Linux mmap原理 前言 Linux段页式内存管理 mmap mmap内存映射原理 文字概述 mmap函数参数介绍 源码解析 1. 文件映射 2....缺页异常 mmap 和常规文件操作的区别 mmap 使用的细节 小结 ---- 前言 mmap是linux操作系统提供给用户空间调用的内存映射函数，很多人仅仅只是知道可以通过mmap完成进程间的内存共享和减少用户态到内核态的数据拷贝次数...本文想要和大家一起来聊聊mmap的原理，本文整体脉络如下: linux段页式内存管理回顾 mmap原理 ---- Linux段页式内存管理 这里的段页式内存管理主要基于linux 0.11进行讲解...mmap的实现不是基于linux 0.11的虚拟内存管理方式，而是更复杂的方式，这里大家需要记住上面标红的那段话。...存在某部分区域的虚拟地址是直接解析到内核空间中页buffer拥有的物理地址上的，也就是当前进程内存在一部分虚拟地址空间和内核空间中页buffer对应的虚拟地址空间映射到了同一块物理地址上，如下图: 那么后续通过DMA
文章目录 一、mmap_region 函数执行流程 1、检查内存申请是否合法 2、创建 " 虚拟内存区域 " 二、mmap_region 函数源码 调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 "...; 在 do_mmap 函数中 , 调用了 mmap_region 函数 , 创建 " 虚拟内存区域 " ; 一、mmap_region 函数执行流程 ---- 1、检查内存申请是否合法 在 mmap_region...may_expand_vm(mm, vm_flags, (len >> PAGE_SHIFT) - nr_pages)) return -ENOMEM; } 源码路径 : linux-..., prev, rb_link, rb_parent); 源码路径 : linux-4.12\mm\mmap.c#1710 vma_set_page_prot(vma); 源码路径 : linux-4.12...\mm\mmap.c#1743 二、mmap_region 函数源码 ---- mmap_region 函数源码 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\mm\mmap.c#1602 位置
Linux中IO读写方式 Linux中提供了轮询、IO中断以及DMA传输这三种磁盘与主存之间的数据传输机制。其中： 轮询方式是基于死循环IO端口进行不断检测。...mmap是Linux提供的一种内存映射文件方法，即 将一个进程地址空间中的一段虚拟地址映射到磁盘文件地址，mmap + write 伪代码如下： tmp_buf = mmap(file_fd, len)...基于mmap + write 系统调用的零拷贝方式，整个拷贝过程会发生4次上下文切换，1次CPU拷贝和2次DMA拷贝，用户读写数据流程如下： 1、用户进程通过 mmap() 函数向内核发起系统调用，从用户态切换为内核态...sendfile + DMA gather copy Linux2.4版本的内核对sendfile系统调用进行修改，为DMA拷贝引入了 gather 操作。...Linux零拷贝对比 无论是传统IO拷贝方式还是引入零拷贝方式，2次DMA copy是少不了的，因为两次DMA都是依赖硬件完成的。
~/Downloads/research/linux-5.15.4/include/linux/mm_types.h struct page { unsigned long flags;...long pp_magic; struct page_pool *pp; unsigned long _pp_mapping_pad; unsigned long dma_addr...; union { /** * dma_addr_upper: might require a 64-bit * value on 32-...bit architectures. */ unsigned long dma_addr_upper; /** * For frag...page support, not supported in * 32-bit architectures with 64-bit DMA. */ atomic_long_t
mmap() 系统调用介绍 mmap() 系统调用能够将文件映射到内存空间，然后可以通过读写内存来读写文件。...我们先来看看 mmap() 系统调用的用法吧，mmap() 函数的原型如下： void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int...mmap() 底层原理 在分析 mmap() 系统调用原理之前，首先要知道操作系统的虚拟内存空间与物理内存空间的概念。...在 32位的 Linux 内核中，每个进程都独有 4GB 的虚拟内存空间，但所有进程却共用相同的物理内存空间。...vm_area_struct 结构 在Linux内核中，虚拟内存是用过结构体 vm_area_struct 来管理的，通过 vm_area_struct 结构体可以把虚拟内存划分为多个用途不相同的内存区
mmap是linux中提高文件读写效率的一种手段，这里简单整理一下mmap的原理和使用。 高速页缓存 在介绍文件读写之前需要先了解下页缓存的机制，有助于理解文件读写的底层实现。...在linux文件读写中，内核会将文件内容缓存到物理内存中，以页为单位进行映射。...答案是可以，这就要用到后面要介绍的mmap机制。...--- mmap内存映射 mmap内存映射机制可以将文件的页缓存直接映射到用户空间进行读写，读写过程就和操作用户空间的内存一样，完美的避开了系统调用的上下文切换和数据拷贝。...在mmap中，无论是文件缓存还是内存映射都是以页为单位的。
作者：freeboy1015 来源：http://lib.csdn.net/article/linux/62126 一. mmap系统调用 1. mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存...系统调用mmap()用于共享内存的两种方式 （1）使用普通文件提供的内存映射：适用于任何进程之间；此时，需要打开或创建一个文件，然后再调用mmap()；典型调用代码如下： fd=open(name, flag...三. mmap进行内存映射的原理 mmap系统调用的最终目的是将,设备或文件映射到用户进程的虚拟地址空间,实现用户进程对文件的直接读写,这个任务可以分为以下三步: 1.在用户虚拟地址空间中寻找空闲的满足要求的一段连续的虚拟地址空间...,为映射做准备(由内核mmap系统调用完成) 每个进程拥有3G字节的用户虚存空间。...结构的成员: int (*mmap)(struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表
文章目录 一、do_mmap 函数执行流程 二、do_mmap 函数源码 调用 mmap 系统调用 , 先检查 " 偏移 " 是否是 " 内存页大小 " 的 " 整数倍 " , 如果偏移是内存页大小的整数倍..., 则调用 sys_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ; 在 sys_mmap_pgoff 系统调用函数 中 , 最后调用了 vm_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ; 在 vm_mmap_pgoff...函数 中 , 核心处理过程就是调用 do_mmap 函数 , 这是 " 内存映射 " 创建的主要函数逻辑 ; 一、do_mmap 函数执行流程 ---- do_mmap 函数 , 主要功能是 创建 "..." 内存映射 " 主要是 do_mmap 函数实现的 , 该函数定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\mm\mmap.c#1320 位置 ; do_mmap 函数源码如下 : /*...(flags & (MAP_POPULATE | MAP_NONBLOCK)) == MAP_POPULATE)) *populate = len; return addr; } 源码路径 : linux
System DMA是将DMA作为中心位置挂在总线上，能够被总线上的任何设备所使用。BMD是目前为止发现的基于PCIe总线使用最多的DMA类型（使用Endpoint设备）。...MWr和MRd的TLPs会通过PIO（程控输入输出）被放松到endpoint端 并且被用来监视和控制DMA硬件.目标逻辑的功能是为了更新状态控制寄存器，所有即将到来的MWr数据包是32位宽并且包含一个双字的负载...初始化逻辑在从endpoint传输数据到系统存储中时产生内存写TLPs，DMA写控制和状态寄存器指定发送的地址、大小、负载内容以及TLPs的个数。
这两天整理了调用流程，也找到了dma-coherent的用法。Linux的文档里没有详细说明dma-coherent的用法。...根据代码，如果dma的设备树里有dma-coherent，Linux则认为硬件会维护cache一致性，不会在dma运行过程中执行cache操作。...的定义 dma_map_single()和dma_unmap_single（）都在include\linux\dma-mapping.h里定义。...也许Linux之前遇到一些问题，才改成这样的操作。 dma-coherent DMA的设备树里可以配置属性"dma-coherent"。...dev_is_dma_coherent的定义在文件include\linux\dma-noncoherent.h中。
mmap()会返回一个指针ptr，它指向进程逻辑地址空间中的一个地址，这样以后，进程无需再调用read或write对文件进行读写，而只需要通过ptr就能够操作文件。...()也是系统调用，如前所述，mmap()中没有进行数据拷贝，真正的数据拷贝是在缺页中断处理时进行的，由于mmap()将文件直接映射到用户空间，所以中断处理函数根据这个映射关系，直接将文件从硬盘拷贝到用户空间...图2.read系统调用原理 下面这个程序，通过read和mmap两种方法分别对硬盘上一个名为“mmap_test”的文件进行操作，文件中存有10000个整数，程序两次使用不同的方法将它们读出，加1，再写回硬盘...通过对比可以看出，read消耗的时间将近是mmap的两到三倍。...*/ gettimeofday( &tv1, NULL ); fd = open( "mmap_test", O_RDWR ); array = mmap( NULL, sizeof(int)*MAX,
linux的mmap模式 linux mmap函数的作用相当于是内存共享，将内核空间的内存区域和用户空间共享，这样就避免了将内核空间的数据拷贝到用户空间的步骤，通过mmap函数发送数据时上述的步骤如下：...操作系统通过DMA传输将内核socket缓冲区数据拷贝给网卡发送数据 mmap内存映射将会经历：3次拷贝: 1次cpu copy，2次DMA copy；以及4次上下文切换。...在Java NIO中的FileChannel.map()方法其实就是采用了操作系统中的内存映射方式，底层就是调用Linux mmap()实现的。...FileChannel.map()是抽象方法，具体实现是在 FileChannelImpl.c 可自行查看JDK源码，其map0()方法就是调用了Linux内核的mmap的API。...sendfile模式改进 Linux2.4 内核对sendFile模式进行了改进。需要DMA控制器支持。
二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K，Linux使用4K。...这在很多时间要小心处理：比如CPU产生了新数据，DMA把数据从内存搬到网卡，这时候就要CPU执行命令先把新数据从cache刷到内存。...反过来也是一样的，DMA从网卡得过了新数据存在内存里，CPU读数据之前先把cache中的数据丢弃。...是否使用cache、是否使用buffer，就有4种组合(Linux内核文件arch\arm\include\asm\pgtable-2level.h)： 第1种是不使用cache也不使用buffer，...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点： ① 确定物理地址 ② 确定属性：是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件，示例代码如下： 还有一个更简单的函数：
memory.h> int main(int argc, char *argv[]) { char *m; size_t s = (8UL * 1024 * 1024); m = mmap
文章目录 一、mmap 与 mmap2 系统调用 二、Linux 内核中的 mmap 系统调用源码 一、mmap 与 mmap2 系统调用 ---- mmap 创建 " 内存映射 " 的 系统调用 有...2 种实现 , mmap 和 mmap2 ; 2 者区别是 : mmap 偏移单位是 " 字节 " , mmap2 偏移单位是 " 页 " , 但是在 arm 64 体系架构中 , 没有实现 mmap2..., 只实现了 mmap 系统调用 ; 二、Linux 内核中的 mmap 系统调用源码 ---- arm64 架构体系中 , 使用 mmap 系统调用 创建 " 内存映射 " , 调用 mmap 系统调用函数...函数 , 继续向下执行 ; mmap 系统调用代码如下 : SYSCALL_DEFINE1(old_mmap, struct mmap_arg_struct __user *, arg) { struct...>> PAGE_SHIFT); } 参考路径 : linux-4.12\mm\mmap.c#1534
二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K，Linux使用4K。 一级页表项里的内容，决定了它是指向一块物理内存，还是指问二级页表，如下图： ?...这在很多时间要小心处理：比如CPU产生了新数据，DMA把数据从内存搬到网卡，这时候就要CPU执行命令先把新数据从cache刷到内存。...反过来也是一样的，DMA从网卡得过了新数据存在内存里，CPU读数据之前先把cache中的数据丢弃。...是否使用cache、是否使用buffer，就有4种组合(Linux内核文件arch\arm\include\asm\pgtable-2level.h)： ?...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点： ① 确定物理地址 ② 确定属性：是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件，示例代码如下： ?
1.简介 mmap（memory map）即内存映射，用于将一个文件或设备映射到进程的地址空间。...fd, off_t offset); 成功执行时，mmap()返回被映射区的指针。...失败时，munmap返回-1，errno 返回标志和 mmap 一致。 该调用在进程地址空间中解除一个映射关系，addr是调用mmap()时返回的地址，len是映射区的大小。...而 mmap 操作文件，只需要从磁盘到用户主存的一次数据拷贝，效率更高。 4.作用 mmap 主要有两点作用： 文件映射，减少数据拷贝，提高 IO 效率。 将文件映射到进程的地址空间。...参考文献 认真分析mmap：是什么为什么怎么用- 胡潇
作者：freeboy1015 来源：http://lib.csdn.net/article/linux/62126 一. mmap系统调用 1. mmap系统调用 mmap将一个文件或者其它对象映射进内存...系统调用mmap()用于共享内存的两种方式 （1）使用普通文件提供的内存映射：适用于任何进程之间；此时，需要打开或创建一个文件，然后再调用mmap()；典型调用代码如下： fd=open(name,...ptr=mmap(NULL, len , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED , fd , 0); 通过mmap()实现共享内存的通信方式有许多特点和要注意的地方 （2）使用特殊文件提供匿名内存映射...下面是struct vm_area_struct结构体的定义： #include linux/mm_types.h> /* This struct defines a memory VMM memory...结构的成员: int (*mmap)(struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表
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