系列文章目录

Linux 内核设计与实现
深入理解 Linux 内核（一）
深入理解 Linux 内核（二）
Linux 设备驱动程序（一）
Linux 设备驱动程序（二）
Linux 设备驱动程序（三）
Linux设备驱动开发详解

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第十五章　内存映射和DMA

1、 Linux的内存管理

（1）地址类型

• 用户虚拟地址
  这是在用户空间程序所能看到的常规地址。用户地址或者是 32 位的，或者是 64 位的，这取决于硬件的体系架构。每个进程都有自己的虚拟地址空间。

• 物理地址
  该地址在处理器和系统内存之间使用。物理地址也是 32 位或者 64 位长的，在某些情况下甚至 32 位系统也能使用 64 位的物理内存。

• 总线地址
  该地址在外围总线和内存之间使用。通常它们与处理器使用的物理地址相同，但这么做并不是必需的。一些计算机体系架构提供了 I/O 内存管理单元（IOMMU），它实现总线和主内存之间的重新映射。IOMMU 可以用很多种方式让事情变得简单（比如使内存中的分散缓冲区对设备来说是连续的），但是当设置 DMA 操作时，编写 IOMMU 相关的代码是一个必需的额外步骤。当然总线地址是与体系架构密切相关的。

• 内核逻辑地址
  内核逻辑地址组成了内核的常规地址空间。该地址映射了部分（或者全部）内存，并经常被视为物理地址。在大多数体系架构中，逻辑地址和与其相关联的物理地址的不同，仅仅是在它们之间存在一个固定的偏多量。逻辑地址使用硬件内建的指针大小，因此在安装了大量内存的 32 位系统中，它无法寻址全部的物理地址。逻辑地址通常保存在 unsigned long 或者 void * 这样类型的变量中。kmalloc 返回的内存就是内核逻辑地址。

• 内核虚拟地址
  内核虚拟地址和逻辑地址的相同之处在于，它们都将内核空间的地址映射到物理地址上。内核虚拟地址与物理地址的映射不必是线性的和一对一的，而这是逻辑地址空间的特点。所有的逻辑地址都是内核虚拟地址，但是许多内核虚拟地址不是逻辑地址。举个例子，vmalloc 分配的内存具有一个虚拟地址（但并不存在直接的物理映射）。kmap 函数（在本章后面论述）也返回一个虚拟地址。虚拟地址通常保存在指针变量中。

二、补充配置

1、空格

  为“全角空格”
  为“全角空格”
  为“不换行空格”

2、文字颜色

浅红色文字：<font color="#dd0000">浅红色文字：</font><br /> 
深红色文字：<font color="#660000">深红色文字</font><br /> 
浅绿色文字：<font color="#00dd00">浅绿色文字</font><br /> 
深绿色文字：<font color="#006600">深绿色文字</font><br /> 
浅蓝色文字：<font color="#0000dd">浅蓝色文字</font><br /> 
深蓝色文字：<font color="#000066">深蓝色文字</font><br /> 
浅黄色文字：<font color="#dddd00">浅黄色文字</font><br /> 
深黄色文字：<font color="#666600">深黄色文字</font><br /> 
浅青色文字：<font color="#00dddd">浅青色文字</font><br /> 
深青色文字：<font color="#006666">深青色文字</font><br /> 
浅紫色文字：<font color="#dd00dd">浅紫色文字</font><br /> 
深紫色文字：<font color="#660066">深紫色文字</font><br /> 

3、文字大小

size为1：<font size="1">size为1</font><br /> 
size为2：<font size="2">size为2</font><br /> 
size为3：<font size="3">size为3</font><br /> 
size为4：<font size="4">size为4</font><br /> 
size为10：<font size="10">size为10</font><br />