Linux内核之外设存贮空间的地址映射

Linux对于外设的访问一般有两种方式：一种叫内存映射，另一种叫I/O映射。随着外设的寄存器和自身存贮空间的增加，采用第二种方式已经远远不能满足外设的需要。Linux看到的外设的地址都是总线地址，相应的存贮空间都在系统空间（3GB以上）。

 

内核为自己保持一个虚存区间队列vmlist，这是由一串vm_struct数据结构组成的一个单链队列。相似于供进程使用的vm_area_struct结构。

struct vm_struct {
	unsigned long flags;
	void * addr;
	unsigned long size;
	struct vm_struct * next;
};

 

内核使用的虚拟地址与物理地址存在一种简单的映射关系，只要在物理地址上加上3G的偏移量就可以得到虚拟地址。high_memory就是对应具体物理内存的上限所对应的虚拟地址。内核需要分配虚存空间的时候，就从这个地址加8MB处分配。

 

每个进程都有一个mm_struct结构，从中可以找到相应的页面目录。但是，内核不属于一个特定的进程，所以设置了一个内核单独的init_mm。

 

另外，kswapd根本看不到init_mm的虚存空间，这些空间会常驻内存。