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内存管理之内存初始化内存管理...
This commit is contained in:
gatieme
@@ -252,7 +252,7 @@ bootmem分配器是系统启动初期的内存分配方式，在耳熟能详的
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#3 引导内存分配器数据结构
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##3.1 bootmem_data表示引导内存区域
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内核用bootmem_data表示引导内存区域
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即使是初始化用的最先适配分配器也必须使用一些数据结构存, 内核为系统中每一个结点都提供了一个struct bootmem_data结构的实例, 用于bootmem的内存管理. 它含有引导内存分配器给结点分配内存时所需的信息. 当然, 这时候内存管理还没有初始化, 因而该结构所需的内存是无法动态分配的, 必须在编译时分配给内核.
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@@ -300,7 +300,7 @@ bootmem的位图建立在从start_pfn开始的地方, 也就是说, 内核映像
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* node_low_pfn 表示物理内存的顶点, 最高不超过896MB
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##3.2 初始化引导分配器
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#4 初始化引导分配器
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@@ -309,11 +309,11 @@ bootmem的位图建立在从start_pfn开始的地方, 也就是说, 内核映像
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各种体系结构都有其函数来获取这些信息, 在x86体系结构中
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##3.3 初始化内存结点与内存域
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#5 初始化内存结点与内存域
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###3.3.1 初始化过程
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##5.1 初始化过程
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| 调用层次 | 描述 | x86(已经不使用bootmem初始化) | arm | arm64 |
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@@ -337,7 +337,7 @@ bootmem的位图建立在从start_pfn开始的地方, 也就是说, 内核映像
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* 接着paging_init函数通过[bootmem_init](http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/mm/mmu.c#L1642)开始进行bootmem初始化的工作
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###3.3.2 bootmem_init
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##5.2 bootmem_init
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```cpp
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@@ -384,4 +384,89 @@ void __init bootmem_init(void)
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max_low_pfn = max_low;
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max_pfn = max_high;
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}
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```
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```
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###5.2.1 find_limits函数设置内存区域大小
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find_limits函数用来查找系统中可用内存区域的大小, 该函数定义在[arch/arm/mm/init.c?v=4.7, line 90](http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/mm/init.c?v=4.7#L90)
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计算完成后, 设置了min_low_pfn, max_low_pfn, max_pfn三个全局变量. 这几个变量我们在之前的[struct zone详解中](https://github.com/gatieme/LDD-LinuxDeviceDrivers/tree/master/study/kernel/02-memory/01-description/03-zone)中提到过, 内核也通过这些全局变量标记了物理内存所在页面的偏移, 这些变量定义在[mm/nobootmem.c?v4.7, line 31](http://lxr.free-electrons.com/source/mm/nobootmem.c?v4.7#L31)
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| 变量 | 描述 |
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|:----:|:---:|
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| max_low_pfn | max_low_pfn变量是由find_max_low_pfn函数计算并且初始化的，它被初始化成ZONE_NORMAL的最后一个page的位置。这个位置是kernel直接访问的物理内存, 也是关系到kernel/userspace通过“PAGE_OFFSET宏”把线性地址内存空间分开的内存地址位置 |
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| min_low_pfn | 系统可用的第一个pfn是[min_low_pfn变量](http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/bootmem.h?v4.7#L16), 开始与_end标号的后面, 也就是kernel结束的地方.在文件mm/bootmem.c中对这个变量作初始化
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| max_pfn | 系统可用的最后一个PFN是[max_pfn变量](http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/bootmem.h?v4.7#L21), 这个变量的初始化完全依赖与硬件的体系结构. |
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##5.2.2 zone_sizes_init初始化节点和内存域
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内核通过zone_sizes_init函数来初始化节点和管理区的一些数据项, 该函数定义在[arch/arm/mm/init.c?v=4.7#L137](http://lxr.free-electrons.com/source/arch/arm/mm/init.c?v=4.7#L137)中.
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```cpp
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static void __init zone_sizes_init(unsigned long min, unsigned long max_low,
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unsigned long max_high)
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{
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unsigned long zone_size[MAX_NR_ZONES], zhole_size[MAX_NR_ZONES];
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struct memblock_region *reg;
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/*
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* initialise the zones.
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*/
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memset(zone_size, 0, sizeof(zone_size));
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/*
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* The memory size has already been determined. If we need
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* to do anything fancy with the allocation of this memory
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||||
* to the zones, now is the time to do it.
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*/
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zone_size[0] = max_low - min;
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#ifdef CONFIG_HIGHMEM
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zone_size[ZONE_HIGHMEM] = max_high - max_low;
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#endif
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/*
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||||
* Calculate the size of the holes.
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||||
* holes = node_size - sum(bank_sizes)
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||||
*/
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||||
memcpy(zhole_size, zone_size, sizeof(zhole_size));
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||||
for_each_memblock(memory, reg) {
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unsigned long start = memblock_region_memory_base_pfn(reg);
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||||
unsigned long end = memblock_region_memory_end_pfn(reg);
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||||
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||||
if (start < max_low) {
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||||
unsigned long low_end = min(end, max_low);
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||||
zhole_size[0] -= low_end - start;
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||||
}
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#ifdef CONFIG_HIGHMEM
|
||||
if (end > max_low) {
|
||||
unsigned long high_start = max(start, max_low);
|
||||
zhole_size[ZONE_HIGHMEM] -= end - high_start;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
}
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#ifdef CONFIG_ZONE_DMA
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||||
/*
|
||||
* Adjust the sizes according to any special requirements for
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||||
* this machine type.
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||||
*/
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if (arm_dma_zone_size)
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||||
arm_adjust_dma_zone(zone_size, zhole_size,
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||||
arm_dma_zone_size >> PAGE_SHIFT);
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#endif
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||||
free_area_init_node(0, zone_size, min, zhole_size);
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||||
}
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```
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###5.2.3 free_area_init_node初始化内存域
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#6 build_all_zonelist
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