3.本文主要讨论arm64架构1.概念：页表映射：虚拟内存到物理内存转换的机制。将连续的虚拟地址空间映射到离散的物理内存页（内存隔离/保护/高效利用）虚拟地址：进程看到的地址空间（64位系统的0x0到0xffff ffff ffff ffff）物理地址：实际内存芯片的地址页（page）：内存管理基本单位（4KB/2MB/1GB），虚拟地址空间和物理地址空间都被划分为固定大小的页页表（page table）：存储虚拟页到物理页的映射关系2.页表结构基础ARM64 采用 四级页表结构（VA 64 位，默认配置下常用三级或四级）：TTBR0_EL1：用户空间页表基址寄存器（EL1 特权级）。TTBR...

1.整体处理逻辑页缺失错误——整体的处理函数是：https://elixir.bootlin.com/linux/v6.6/source/arch/arm64/mm/fault.c#L530 do_page_fault(处理物理页的错误) handle_mm_fault __handle_mm_fault（处理进程的整个虚拟内存错误） handle_pte_fault（处理PTE错误） do_pte_missing 处理页表项（PTE）缺失错误 do_anonymous_page(匿名页面缺页) do_fault(文件页面缺页) https://elixir.bootlin.com/linux...

当开启MMU之后，CPU访问内存的最小单位就是page, 那Linux是如何去描述这个页呢？在Linux内核中，每个物理页面都会对应一个struct page结构体，内核用它详细记录物理页的状态，接下来会详细解释有哪些参数首先看一下这样的管理成本struct page 的大小与架构相关（通常几十到几百字节），假设一个物理页面大小为 4KB，struct page 占 64 字节： 对于 1GB 物理内存，总共有 1GB / 4KB = 262,144 个页面，对应 262,144 × 64B ≈ 16MB 的内存开销（约占总内存的 1.6%）。 对于 1TB 内存，开销约为 16MB × 10...

1.mmap 函数参数介绍・addr: 用于指定映射到进程地址空间的起始地址，为了应用程序的可移植性，一般设置为 NULL，让内核来选择一个合适的地址。・ length: 表示映射到进程地址空间的大小。・prot: 用于设置内存映射区域的读写属性等。・flags: 用于设置内存映射的属性，例如共享映射、私有映射等。・fd: 表示这个是一个文件映射，fd 是打开文件的句柄。・offset: 在文件映射时，表示文件的偏移量。1.1mmap 函数中 prot 参数的作用及取值,prot 参数用于表示 mmap 映射页面的读写权限常见取值有 PROT_EXEC（页面可执行）、PROT_READ（页面可...

首先明白，这是个LINUX的软件概念。毛坯房就是硬件，LINUX内存布局就是装修。这种分内核和用户空间的，是体系结构的不同运行模式决定的。图片是arm32线性映射是直接把物理内存映射过来（大小：600M+）vmalloc是分配非连续物理内存，连续虚拟内存的（大小：200M+）数据段，代码段，bss(已经定义但没赋初值的全局变量和静态变量)堆空间：malloc使用mmap: 映射文件或者映射匿名页面（分配大段虚拟内存）从进程看内存布局.init 存放程序初始化的代码段.text 代码段（源代码编译后的机器指令）.data （初始化后全局静态变量）.rodata(只读数据).bss(没初始化的静态...

一.vmalloc1.vmalloc产生的来由是用于分配虚拟地址连续但物理地址不连续的内存的函数kmalloc连续小内存（<128KB）内核中需要物理连续的小块内存vmalloc不连续大内存（>PAGE_SIZE）大块虚拟连续内存alloc_page连续以页为单位直接操作物理页（如 DMA）2.vmalloc实现原理1）虚拟地址空间 内核虚拟地址空间中，vmalloc 使用一段独立的区域（通常从 VMALLOC_START 到 VMALLOC_END），与内核直接映射的物理内存区域（ZONE_NORMAL）隔离。2）分配流程 查找虚拟地址空间：在内核的虚拟地址空间中找到一块未被使用...

当在内核中需要分配几十个字节的小块内存的时候，怎么办？1.struct kmem_cache数据结构https://elixir.bootlin.com/linux/v6.6/source/include/linux/slab_def.h#L12全局缓存描述符，定义对象属性，协调跨节点分配策略 cpu_cache：每个 CPU 维护的本地缓存，用于无锁快速分配 / 释放。避免多 CPU 竞争同一锁，提升并发性能。 batchcount：与全局 Slab 同步时的批量处理数量。例如，本地缓存不足时一次性从全局获取 batchcount 个对象。 limit：每个 CPU 缓存的最大对象数，超过则...

1.伙伴算法伙伴算法是按照2的幂次方大小进行分配内存块，这些内存块称为伙伴什么是伙伴？两个快大小相同，地址连续，是同一个大块分离出来的example:2.内核实现按照order和迁移类型进行分开（过去和现在伙伴系统对比图）伙伴系统引入迁移类型是为了解决碎片化问题：unmovable：在内存中有固定位置，不能随意移动，比如内核分配的内存movable: 可以随意移动，用户态app分配的内存reclaimable：不能移动可以删除回收，比如文件映射3.内存碎片化的产生4.page分配和释放函数分配https://elixir.bootlin.com/linux/v6.6/source/mm/mem...

一. 内存节点（Node）、内存区域（Zone）1.每个 内存节点（Node） 对应一组 本地物理内存，与特定 CPU 核心组关联（如 ARM big.LITTLE 架构中的大小核分组）。本例子是单节点系统2.每个 内存节点（Node） 进一步划分为多个 内存区域（Zone），用于区分内存的 物理属性 或 用途DMA用于支持 DMA 设备（如 USB、网卡）的内存区域，通常位于物理内存低地址（≤16MB）。手机 SoC 中，摄像头、基带等外设通过 DMA 访问此区域内存。DMA32支持 32 位地址空间的 DMA 设备（寻址范围 ≤4GB），ARM 32 位系统常用。传统 ARMv7 架构设备...

pre: kernel：6.6（upstream）并且已经提前编译defconfig以及make kernel, 参考前面的内容1.编译ko指定目录编译，会快一些，创建一个目录，可以放在杂项驱动下面 make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-none-linux-gnu- M=drivers/misc/mydriver modules -j8 linux/drivers/misc/mydriver$ ls -l total 92 -rw-r----- 1 liuxin users 195 May 19 15:30 Makefile -rw-r----- 1 l...

一.内存管理硬件结构CPU拥有VA进行访问，通过MMU进行VA->PA的转换，TLB是MMU的一部分，是地址转换的缓存。TLB miss之后会去找主存里的页表。一旦获取PA之后，PA以及其对应的数据会放到cache（L1 L2），都找不到也会去找主存。swap是把主存中暂时不用的数据交换到磁盘里面。缓存内容地址映射（虚拟→物理）数据块（指令或数据）归属模块MMU（内存管理单元）存储器层次结构输入类型虚拟地址物理地址（通常）性能目标减少地址转换延迟减少数据访问延迟二. 内存管理总览可以按照从上往下的顺序，也就是从用户空间分配，到内核空间，再到硬件层面的实现user用户进程：应用程序通过内存...

pre:gdb-multiarchkernel debug：第一步：qemu启动内核并暂停等待（暂停是可选的，如果不调启动，可以去掉），同时需要建立网络端口等待gdb attach；命令：qemu-system-aarch64 -machine virt,virtualization=true,gic-version=3 -nographic -m size=1024M -cpu cortex-a72 -smp 2 -kernel /local/mnt2/workspace/lx/talos/lkp10/kernel_platform/out/kernel-qcm6490-qclinux-ba...

1）pre:1.交叉编译工具链 2.qemu2）编译kernel：不详述，这个比较容易只需vmlinux和Imagevmlinux：所生成的kernel ImageImage：vmlinux是gdb调试使用3）根文件系统制作3.1）busybox配置编译wget https://busybox.net/downloads/busybox-1.35.0.tar.bz2tar -xf busybox-1.35.0.tar.bz2cd busybox-1.35.0/export ARCH=arm64export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-make menucon...

参考代码kernel 6.6蓝色部分是sysfs部分，然后进入rproc_fw_boot, 其中分为四部分1)iommu1.为设备分配一个新的iommu域2.设置故障处理程序，为iommu域设置故障处理程序，以便在发生iommu故障时进行处理3.attach device 到 iommu域（iommu: 将设备可见的虚拟地址（设备地址）转换成物理地址）2）handle resources初始化并检查是否有资源需要处理/遍历资源表/处理资源条目（会调用ops->handle_rsc）3）遍历获取resource table中的carveout条目，每个carveout条目记录了特定内存分割...