读书笔记:写一个块设备驱动(4)

首先32位linux内核(2.6.32)中线性地址(虚拟地址)分为两块:

3G~4G为内核地址空间

其余为进程地址

内核总共占据物理内存1G,分为3部分:

DMA(0~15M)

NORMAL(16~895M)

HIGHMEM(896~)

内核线性地址空间与物理内存地址一一对应,不过分为两部分:

线性地址映射区(3G~3G+896M) 

非线性地址映射区(3G+896M~4G)

线性地址映射区是与物理内存一一映射的,是在内核初始化时完成的,以后页表一直不会变化。

而非线性地址映射区是一直空在那的,只有当需要时,才会把这里的线性地址映射到高端内存,

从而可以顺利使用高端内存,使用完之后必须取消映射,并且归还这些线性地址。

非线性地址映射区是很宝贵的资源,对系统的稳定性有很大的意义。


回到我们的驱动程序来,因为我们的块驱动程序申请了一段16M的连续内存,所以导致在线性映射区找不到这样的连续内存,从而为我们分配了非线性映射区的内存(高端内存),并且在模块加载到内核时,一直霸占着16M的非线性地址映射区的线性地址,这不利于系统的稳定性和良好的系统性能。所以必须做出改变。

我们通过在线性地址映射区(DMA+NORMAL)中申请不连续的16M内存,然后通过基树结构进行管理。

基树:将对象的鉴别号数值ID与对象指针(线性地址)建立联系

基树的初始化和基本操作:

void INIT_RADIX_TREE((struct radix_tree_root *root, gfp_t mask);

int radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root, unsigned long index, void *item);

void *radix_tree_delete(struct radix_tree_root *root, unsigned long index);

void *radix_tree_lookup(struct radix_tree_root *root, unsigned long index);

内存动态分配,我们采用(一次分配一页)

unsigned long __get_free_page(gfp_t gfp_mask); /*gfp_mask = GFP_KERNEL*/

最后simp_blkdev_make_request函数有点麻烦,因为可能会出现跨越两块,需要读写的情况。

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