内存映射和DMA——Linux 的内存管理

内存映射和DMA——Linux 的内存管理
地址类型：
用户虚拟地址：这是用户空间程序能看到的常规地址。
物理地址: 该地址在处理器和系统内存之间使用
总线地址：该地址在外设总线和内存之间使用
内核逻辑地址：组 成了内核的常规地址空间。该地至映射了部分内存，并经常被视为物理地址，在大多数体系结构中，逻辑地址与相关的物理地址的不同，仅仅在于它们之间相差一个 固定的偏移量。逻辑地址通常保存在UNSIGNED LONG ，和void＊这样的内存变量中，用kmalloc返回的内存地址，就是内核逻辑地址
内核虚拟地址：与逻辑地址相比，它与物理地址的映射不是线性和一一对应的。所有的逻辑地址都是虚拟地址，而虚拟地址不一定是逻辑地址。虚拟地址通常保存在指针变量中。
物理地址和页：
物理地址被分为很多离散单元称为页，ARM中一个页的大小为4096字节
/* PAGE_SHIFT determines the page size */
#define PAGE_SHIFT        12 移动12位即得页帧数
#define PAGE_SIZE        (1UL << PAGE_SHIFT)
#define PAGE_MASK        (~(PAGE_SIZE-1))

/* to align the pointer to the (next) page boundary */
#define PAGE_ALIGN(addr)    (((addr)+PAGE_SIZE-1)&PAGE_MASK)
以上是在include/arm/ page.h中定义
高端内存与低端内存
0～3G虚拟地址用户空间
3G～4G虚拟地址内核空间
内核所能访问到的最大物理内存＝1G－内核源码所占空间
物理内存的底端部分，映射到内核空间后，形成的是逻辑地址，许多内核数据结构都保存在底端内存中，高端内存更倾向于保存用户空间的页。
定义：
低端内存：存在于内核空间上的逻辑地址内存
高端内存：指那些不存在逻辑地址的内存，它们处于内核虚拟地址之上
内存映射和页结构：
在高端内存中将无法使用逻辑地址，内存中处理内存的函数使用page结构的指针
page结构中与驱动相关的成员：
atomic—t count；对该页的访问计数
void ＊virtual： 如果该页被预设，则指向该页的虚拟地址，否则为NULL。
内核中维护一个或多个page数组，用来跟踪系统中的物理内存。

PAGE结构指针与虚拟地址之间的转换相关的宏:
struct page *virt_to_page(void *kaddr);
用来负责将逻辑地址转换为相应的page结构指针
struct page *pfn_to_page(int pfn）；
通过给定的页祯号，返回page结构指针
void ＊page_address(struct page＊page）
如果地址的话，返回该页的虚拟地址。