Linux下内存分配与映射之一

地址类型：

32位的cpu，共4G空间，其中0-3G属于用户空间地址，3G-4G是内核空间地址。

用户虚拟地址：用户空间程序的地址

物理地址：cpu与内存之间的使用地址

总线地址：外围总线和内存之间的使用地址

内核逻辑地址：内存的部分或全部映射，大多数情况下，它与物理地址仅差一个偏移量。如Kmalloc分配的内存。

内核虚拟地址：内核空间的地址映射到物理地址上，但映射不必是线性的。所有的逻辑地址都是内核虚拟地址，如Vmalloc分配到的地址。

1、内存分配与释放

kmalloc一般用于分配小于128KB的内存。

Vmalloc分配的内存空间是一片连续的虚拟内存，但映射到物理内存却不一定连续。

2、用户态和内核态内存交互

copy_from_user

copy_to_user

access_ok

在访问用户空间的内存时，必须先检查用户控件的指针是否合法。使用access_ok函数。

3、物理地址到虚拟地址的映射

CPU对外设I/O端口物理地址的编址方式分I/O映射方式和内存映射方式。在x86平台上，为外设专门实现了与RAM内存地址不同的一个单独的地址空间I/O方式。而在ARM、MIPS、PowerPC上外设I/O端口具有与内存相同的物理地址。

ioremap函数用来将I/O内存资源的物理地址映射到核心地址空间(3G-4G)中。

ioremap取消ipremap所做的映射。

读写I/O的函数包括：

_raw_writeb,_raw_writew,_raw_writel

_raw_readb,_raw_readw,_raw_readl

4、内核空间到用户空间的映射

想在用户空间访问内核地址，可以采用mmap方法。

 映射一个设备意味着使用户空间的一段地址关联到设备内存上，这使得如果程序在分配的地址范围内进行读取或者写入，实际上就是对设备的访问。