Documentation/translations/zh_CN/mm/memory-model.rst

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File Facts

System
Linux kernel
Corpus path
Documentation/translations/zh_CN/mm/memory-model.rst
Extension
.rst
Size
7122 bytes
Lines
134
Domain
Support Tooling And Documentation
Bucket
Documentation
Inferred role
Support Tooling And Documentation: documentation
Status
atlas-only

Why This File Exists

Repository support layer: documentation, build tooling, samples, user-space helper tools, generated initramfs support, licenses, and validation utilities.

Dependency Surface

Detected Declarations

Annotated Snippet

.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0

:Original: Documentation/mm/memory-model.rst

:翻译:

 司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>

:校译:


============
物理内存模型
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系统中的物理内存可以用不同的方式进行寻址。最简单的情况是，物理内存从地址0开
始，跨越一个连续的范围，直到最大的地址。然而，这个范围可能包含CPU无法访问的
小孔隙。那么，在完全不同的地址可能有几个连续的范围。而且，别忘了NUMA，即不
同的内存库连接到不同的CPU。

Linux使用两种内存模型中的一种对这种多样性进行抽象。FLATMEM和SPARSEM。每
个架构都定义了它所支持的内存模型，默认的内存模型是什么，以及是否有可能手动
覆盖该默认值。

所有的内存模型都使用排列在一个或多个数组中的 `struct page` 来跟踪物理页
帧的状态。

无论选择哪种内存模型，物理页框号（PFN）和相应的 `struct page` 之间都存
在一对一的映射关系。

每个内存模型都定义了 :c:func:`pfn_to_page` 和 :c:func:`page_to_pfn`
帮助函数，允许从PFN到 `struct page` 的转换，反之亦然。

FLATMEM
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最简单的内存模型是FLATMEM。这个模型适用于非NUMA系统的连续或大部分连续的
物理内存。

在FLATMEM内存模型中，有一个全局的 `mem_map` 数组来映射整个物理内存。对
于大多数架构，孔隙在 `mem_map` 数组中都有条目。与孔洞相对应的 `struct page`
对象从未被完全初始化。

为了分配 `mem_map` 数组，架构特定的设置代码应该调用free_area_init()函数。
然而，在调用memblock_free_all()函数之前，映射数组是不能使用的，该函数
将所有的内存交给页分配器。

一个架构可能会释放 `mem_map` 数组中不包括实际物理页的部分。在这种情况下，特
定架构的 :c:func:`pfn_valid` 实现应该考虑到 `mem_map` 中的孔隙。

使用FLATMEM，PFN和 `struct page` 之间的转换是直接的。 `PFN - ARCH_PFN_OFFSET`
是 `mem_map` 数组的一个索引。

`ARCH_PFN_OFFSET` 定义了物理内存起始地址不同于0的系统的第一个页框号。

SPARSEMEM
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SPARSEMEM是Linux中最通用的内存模型，它是唯一支持若干高级功能的内存模型，
如物理内存的热插拔、非易失性内存设备的替代内存图和较大系统的内存图的延迟
初始化。

SPARSEMEM模型将物理内存显示为一个部分的集合。一个区段用mem_section结构
体表示，它包含 `section_mem_map` ，从逻辑上讲，它是一个指向 `struct page`
阵列的指针。然而，它被存储在一些其他的magic中，以帮助分区管理。区段的大小
和最大区段数是使用 `SECTION_SIZE_BITS` 和 `MAX_PHYSMEM_BITS` 常量
来指定的，这两个常量是由每个支持SPARSEMEM的架构定义的。 `MAX_PHYSMEM_BITS`
是一个架构所支持的物理地址的实际宽度，而 `SECTION_SIZE_BITS` 是一个任
意的值。

Annotation

Implementation Notes