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内存管理 – Linux内核API vmalloc_to_page

vmalloc_to_page函数功能描述:vmalloc_to_page( )函数的功能是找到由vmalloc( )所分配的内存的虚拟地址所映射的物理页,并返回该页的指针描述符。

关于vmalloc( )函数的功能,见本章中对该函数的分析。

vmalloc_to_page文件包含

#include<linux/mm.h>

vmalloc_to_page函数定义

在内核源码中的位置:linux-3.19.3/mm/vmalloc.c

函数定义格式:

struct page *vmalloc_to_page(const void * vmalloc_addr)

vmalloc_to_page输入参数说明

  • 参数addr一般是由vmalloc( )函数分配内存区间时的返回地址,它是一个虚拟地址。

vmalloc_to_page返回参数说明

  • 该函数返回由虚拟地址addr所映射的物理页的指针描述符page,关于该结构体的定义参考函数alloc_pages( )的分析。

vmalloc_to_page实例解析

编写测试文件:vmalloc_to_page.c

头文件及全局变量声明如下:

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/mm.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init vmalloc_to_page_init(void);
static void __exit vmalloc_to_page_exit(void);
#define VMALLOC_SIZE 8092
char * addr;

模块初始化函数:

int __init vmalloc_to_page_init(void)
{
addr = (char *)vmalloc(VMALLOC_SIZE);    //调用vmalloc( )分配一段内存区间
if( addr == NULL )
printk("vmalloc failed! \n");
else
{
printk("vmalloc successfully! addr = 0x%lx\n", (unsigned long)addr);
// 输出返回地址
struct page * to_page;
to_page = vmalloc_to_page( addr );    //to_page为虚拟地址addr所映射的物理页框
printk("the_page_address = 0x%lx\n", to_page);
to_page = vmalloc_to_page( addr+4097 );
// to_page为虚拟地址addr+4097所映射的物理页框
printk("the_page_address = 0x%lx\n", to_page);
}
return 0;
}

模块退出函数:

void __exit vmalloc_to_page_exit(void)
{
if(addr ! = NULL)
vfree( addr );            //释放由vmalloc( )函数所分配的内存区间
printk("exit ok! \n");
}

模块初始化及退出函数调用:

module_init(vmalloc_to_page_init);
module_exit(vmalloc_to_page_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod vmalloc_to_page.ko插入模块,然后执行命令dmesg -c,会出现如图所示的结果。

Linux内核API vmalloc_to_page

结果分析:

在测试程序中首先调用vmalloc( )分配一个VMALLOC_SIZE大小的内存空间,得到其虚拟区间首地址addr = 0xffffc900047f1000。然后调用vmalloc_to_page( )函数找到addr所映射的物理页框的page描述符to_page,通过输出to_page的值可知该页框的描述符的地址为0xffffea0005145cc0。然后再为该函数传入参数addr+4097以找到虚拟地址addr+4097所映射的物理页框,通过输出结果可知,该地址所映射的物理页框描述符的地址为0xffffea005209880。最后在模块退出时调用vfree( )函数释放由vmalloc( )函数所分配的内存空间,参考本教程网该函数的分析。

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