內(nèi)存映射結(jié)構(gòu)：

　　1、32位地址線尋址4G的內(nèi)存空間，其中0-3G為用戶程序所獨(dú)有，3G-4G為內(nèi)核占有。

　　2、struct page：整個(gè)物理內(nèi)存在初始化時(shí)，每個(gè)4kb頁(yè)面生成一個(gè)對(duì)應(yīng)的struct page結(jié)構(gòu)，這個(gè)page結(jié)構(gòu)就獨(dú)一無(wú)二的代表這個(gè)物理內(nèi)存頁(yè)面，并存放在mem_map全局?jǐn)?shù)組中。

　　3、段式映射：首先根據(jù)代碼段選擇子cs為索引，以GDT值為起始地址的段描述表中選擇出對(duì)應(yīng)的段描述符，隨后根據(jù)段描述符的基址，本段長(zhǎng)度，權(quán)限信息等進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)成功后。cs：offset中的32位偏移量直接與本段基址相累加，得出最終訪問(wèn)地址。

　　0-3G與mem_map的映射方式：

　　因linux中 采用的段式映射為flat模式，所以從邏輯地址到線性地址沒(méi)有變化。從段式出來(lái)進(jìn)入頁(yè)式，每個(gè)用戶進(jìn)程都獨(dú)自擁有一個(gè)頁(yè)目錄表（pdt），運(yùn)行時(shí)存放于 CR3。  CR3（頁(yè)目錄） + 前10位 =>  頁(yè)面表基址 + 中10位 => 頁(yè)表項(xiàng) + 后12位 => 物理頁(yè)面地址

　　3G-4G與mem_map的映射方式：

　　分為三種類(lèi)型：低端內(nèi)存/普通內(nèi)存/高端內(nèi)存。

　　低端內(nèi)存：3G-3G+16M 用于DMA        __pa線性映射

　　普通內(nèi)存：3G+16M-3G+896M           __pa線性映射 （若物理內(nèi)存<896M，則分界點(diǎn)就在3G+實(shí)際內(nèi)存）

　　高端內(nèi)存：3G+896-4G                采用動(dòng)態(tài)的分配方式

　　4、高端內(nèi)存(假設(shè)3G+896為高端內(nèi)存起址)

　　作用：訪問(wèn)到1G以外的物理內(nèi)存空間。

　　線性地址共分為三段：vmalloc段/kmap段/kmap_atomic段（針對(duì)與不同的內(nèi)存分配方式）

　　從內(nèi)存分配函數(shù)的結(jié)構(gòu)來(lái)看主要分為下面幾個(gè)部分：

　　a.伙伴算法(最原始的面向頁(yè)的分配方式)

　　alloc_pages 接口：

　　struct page * alloc_page(unsigned int gfp_mask)--分配一頁(yè)物理內(nèi)存并返回該頁(yè)物理內(nèi)存的page結(jié)構(gòu)指針。

　　struct page * alloc_pages(unsigned int gfp_mask， unsigned int order)--分配 個(gè)連續(xù)的物理頁(yè)并返回分配的第一個(gè)物理頁(yè)的page結(jié)構(gòu)指針。

　　<釋放函數(shù)：__free_page(s)>

　　內(nèi)核中定義：#define alloc_page(gfp_mask) alloc_pages(gfp_mask， 0)

　　最終都是調(diào)用 __alloc_pages.

　　其中MAX_ORDER 11，及最大分配到到頁(yè)面?zhèn)€數(shù)為2^10（即4M）。

　　分配頁(yè)后還不能直接用，需要得到該頁(yè)對(duì)應(yīng)的虛擬地址：

　　void *page_address(struct page *page)；

　　低端內(nèi)存的映射方式：__va((unsigned long)(page  -  mem_map)  <<  12)

　　高端內(nèi)存到映射方式：struct page_address_map分配一個(gè)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)管理高端內(nèi)存。(內(nèi)核是訪問(wèn)不到vma的3G以下的虛擬地址的) 具體映射由kmap / kmap_atomic執(zhí)行。

　　get_free_page接口：(alloc_pages接口兩步的替代函數(shù))

　　unsigned long get_free_page(unsigned int gfp_mask)

　　unsigned long __get_free_page(unsigned int gfp_mask)

　　Unsigned long __get_free_pages(unsigned int gfp_mask， unsigned int order)

　　<釋放函數(shù)：free_page>

　　與alloc_page(s)系列最大的區(qū)別是無(wú)法申請(qǐng)高端內(nèi)存，因?yàn)樗祷氐绞且粋€(gè)線性地址，而高端內(nèi)存是需要額外映射才可以訪問(wèn)的。

　　b.slab高速緩存（反復(fù)分配很多同一大小內(nèi)存）   注：使用較少

　　kmem_cache_t* xx_cache；

　　創(chuàng)建： xx_cache = kmem_cache_create(“name”， sizeof(struct xx)， SLAB_HWCACHE_ALIGN， NULL， NULL)；
(責(zé)任編輯：VEVB)