add_static_vm_early ======================== :: void __init add_static_vm_early(struct static_vm *svm) { struct static_vm *curr_svm; struct vm_struct *vm; void *vaddr; vm = &svm->vm; vm_area_add_early(vm); vaddr = vm->addr; list_for_each_entry(curr_svm, &static_vmlist, list) { vm = &curr_svm->vm; if(vm->addr > vaddr) break; } list_add_tail(&svm->list, &curr_svm->list); } ``add_static_vm_early`` 函数用于内核启动早期，将一个static_vm加入到内核维护的vmlist和static_vmlist里．函数首先获得参数svm对应的vm,并通过函数 vm_area_add_early函数将该vm加入到系统早期的vmlist里．函数接着使用list_for_each_entry函数遍历系统的static_vmlist链表，直到链表中找到一个成员的 地址大于svm对应的地址，然后调用list_add_tail函数添加到链表的当前位置 adjust_lowmem_bounds ===================== :: void __init adjust_lowmem_bounds(void) { phys_addr_t memblock_limit = 0; u64 vmalloc_limit; struct memblock_region *reg; phys_addr_t lowmem_limit = 0; vmaloc_limit = (u64)(uintptr_t)vmalloc_min - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET; //遍历MEMBLOCK内存分配器的memory可用物理内存区域内的所有regions for_each_memblock(memory, reg) { //每遍历一块内存区，获取该内存区的起始和终止地址 phys_addr_t block_start = reg->base; phys_addr_t block_end = reg->base + reg->size; //如果该内存区的地址小于vmalloc_limit if(reg->base < vmalloc_limit) { if(block_end > lowmem_limit) lowmem_limit = min_t(u64, vmalloc_limit, block_end); //进行内存对齐 if(!memblock_limit) { if(!IS_ALIGNED(block_start, PMG_SIZE)) memblock_limit = block_start; else if(!IS_ALIGNED(block_end, PMD_SIZE)) memblock_limit = lowmem_limit; } } } arm_lowmem_limit = lowmem_limit; high_memory = __va(arm_lowmem_limit - 1) + 1; if(!memblock_limit) memblock_limit = arm_lowmem_limit; memblock_limit = round_down(memblock_limit, PMD_SIZE); if(!IS_ENABLED(CONFIG_HIGHMEM) || cache_is_vipt_aliasing()) { if(memblock_end_of_DRAM() > arm_lowmem_limit) { phys_addr_t end = memblock_end_of_DRAM(); pr_notice("Ignoring RAM at %pa-%pa\n", &memblock_limit, &end); pr_notice("Consider using a HIGHMEM enabled kernel.\n"); memblock_remove(memblock_limit, end - memblock_limit); } } memblock_set_current_limit(memblock_limit); } ``adjust_lowmem_bounds`` 用于调整获得低端物理内存的边界，该函数主要在内存初始化阶段调用，用于确定可用的低端内存范围． 在linux内核中，物理内存被分为两个区域: ``低端内存`` 和 ``高端内存`` .低端内存是位于物理地址较低的区域，通常包含操作系统内核和常用的数据结构， 例如页表，任务状态段等．高端内存则是位于物理地址较高的区域，用于存储用户进程的堆栈，缓冲区等 :: vmaloc_limit = (u64)(uintptr_t)vmalloc_min - PAGE_OFFSET + PHYS_OFFSET; vmaloc_limit用于存储vmalloc内存区的极值，lowmem_limit用于存储低端物理内存的限值 .. note:: - vmalloc_min: VMALLOC内存区的最低地址 - PAGE_OFFSET: 内核虚拟地址的起始地址 - PHYS_OFFSET: DRAM在地址总线行的偏移，即DRAM的物理地址 alloc_init_pmd ================== :: static void __init alloc_init_pwd(pud_t *pud, unsigned long addr, unsigned long end, phys_addr_t phys, cosnt struct mem_type *type, void *(alloc)(unsigned long sz), bool ng) { pmd_t *pmd = pmd_offset(pud, addr); unsigned long next; do { //获取addr对应的下一个PMD入口 next = pmd_addr_end(addr, end); if(type->port_sect && ((addr | next | phys) & ~SECTION_MASK) == 0) //初始化PMD入口项 __map_init_section(pmd, addr, next, phys, type, ng); else //反之则分配一个pte页并初始化PMD入口项 alloc_init_pte(pmd, addr, next, __phys_to_pfn(phys), type, alloc, ng); //增加phys和pmd的值 phys += next - addr; } while(pmd++, addr = next, addr != end); } ``alloc_init_pmd`` 用于分配或初始化一个页表中间级页表(PMD)入口 - pud: 指向PUD入口 - addr: 虚拟地址 - end: 结束虚拟地址 - phys: 指向物理地址 - type: 指向内存类型 - alloc: 指向分配函数 alloc_init_pud =================== :: static void __init alloc_init_pud(pgd_t *pgd, unsigned long addr, unsigned long end, phys_addr_t phys, const struct mem_type, void *(*alloc)(unsigned long sz), bool ng) { pud_t *pud = pud_offset(pgd, addr); do { next = pud_addr_end(addr, end); alloc_init_pmd(pud, addr, next, phys, type, alloc, ng); phys += next - addr; } while(pud++, addr = next, addr != end); } ``alloc_init_pud`` 用于分配并初始化一个页表顶级页表(PUD)的条目 .. note:: 页表是用于虚拟地址到物理地址的映射的数据结构． 页表层次结构包含多个级别，其中最顶级的页表是页表顶级页表(PUD) - PGD(Page Global Directory): 是页表的最顶层目录，用于建立虚拟地址到物理地址的映射关系．每个PGD条目对应一个PGD表，其中包含多个PUD条目 - PUD(Page Upper Directory): 是页表的第二级目录，用于映射较大范围的虚拟地址空间，每个PUD条目对应一个PUD表，其中包含多个PMD条目 - PMD(Page Middle Directory): 是页表的第三级目录，用于映射较中等范围的虚拟地址空间，每个PMD条目对应一个PMD表，其中包含多个页表项 - PT(Page Table): 是页表的最底层目录，用于映射较小范围的虚拟地址空间，每个PT条目对应一个物理页面，用于存储页表项 :: +---------------------------------------+ | PGD | | | | +------------------------+ | | | PUD | | | | | | | | +----------------+ | | | | | PMD | | | | | | | | | | | | +--------+ | | | | | | | PT | | | | | | | +--------+ | | | | | | | | | | | +----------------+ | | | | | | | +------------------------+ | | | +---------------------------------------+ alloc_node_mem_map ===================== :: static void __ref alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat) { unsigned long __maybe_unused start = 0; unsigned long __maybe_unused offset = 0; //判断pgdat对应的节点是否包含物理页帧 if(!pgdat->node_spanned_pages) return; //进行MAX_ORDER_NR_PAGES对齐 start = pgdat->node_start_pfn & ~ (MAX_ORDER_NR_PAGES - 1); offset = pgdate->node_start_pfn - start; if(!pgdat->node_mem_map) { unsigned long size, end; struct page *map; end = pgdat_end_pfn(pgdat); end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES); size = (end - start) * sizeof(struct page); map = memblock_alloc_node_nopanic(size, pgdat->node_id); pgdat->node_mem_map = map + offset; } #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES if(pgdat == NODE_DATA(0)) { mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map; #if defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAPE) || defined(CONFIG_FLATMEM) if(papge_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn) mem_map -= offset; #endif } #endif } ``alloc_nod_mem_map`` 用于创建全局struct page数组mem_map,并将mem_map与节点0的物理页帧进行映射 ARRAY_SIZE ============= :: #define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]) + __must_be_array(arr)) 用于计算数组中成员的个数 arch_get_next_mach ====================== :: static const void * __init arch_get_next_mach(const char *const **match) { static const struct machine_desc *mdesc = __arch_info_begin; const struct machine_desc *m = mdesc; if(m >= __arch_info_end) return NULL; mdesc++; *match = m->dt_compat; return m; } ``arch_get_next_mach`` 用于获得下一个machine_desc结构的device tree compatible strings地址． arch_local_irq_disable =========================== :: static inline void arch_local_irq_disable(void) { asm_volatile( " cpsid i @ arch_local_irq_disable" : : : "memory", "cc"); } 在ARMV7版本中通过arch_local_irq_disable函数实现禁止本地中断，CPSID指令与I参数用该与将CPSR寄存器中的interrupt标志位清零，以此禁止本地中断 arm_adjust_dma_zone ====================== :: static void __init arm_adjust_dma_zone(unsigned long *size, unsigned long *hole, unsigned long dma_size) { if(size[0] <= dma_size) return; size[ZONE_NORMAL] = size[0] - dma_size; size[ZONE_DMA] = dma_size; hole[ZONE_NORMAL] = hole[0]; holo[ZONE_DMA] = 0; } ``arm_adjust_dma_zone`` 用于调整DMA_ZONE和NORMAL_ZONE统计数组 - size: 指向可用物理页帧数组 - hole: 指向碎片物理页帧数组 - dma_size: 指向DMA_ZONE占用的物理页帧 arm_initrd_init ================= :: static void __init arm_initrd_init(void) { #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INITRD phys_addr_t start; unsigned long size; initrd_start = initrd_end = 0; if(!phys_initrd_size) return; //对start和size进行PAGE_SIZE对齐操作 start = round_down(phys_initrd_start, PAGE_SIZE); size = phys_initrd_size + (phys_initrd_start - start); size = round_up(size, PAGE_SIZE); //判断start和size对应的内存区域是否在MEMBLOCK的reserved和memory区域内 if(!memblock_is_region_memory(start, size)) return; if(memblock_is_region_reserved(start, size)) return; //通过检查后，将start和size对应的区域加入到MEMBLOCK的预留区域内 memblock_reserve(start, size); //并将phys_initd_start对应的虚拟地址赋值给initd_start initrd_start = __phys_to_virt(phys_initrd_start); initrd_end = initrd_start + phys_initrd_size; #endif } ``arm_initrd_init`` 将initrd所占用的物理内存加入到memblock内存分配器的预留区内 .. note:: 系统启动过程中，uboot将initrd占用的物理地址信息存储在dtb的chosen节点内，在early_init_dt_check_for_initrd函数中， 从dtb中解析出inird的物理信息存储在phy_initrd_start和phys_initrd_size两个全局变量里 arm_pte_alloc =============== :: static pte_t * __init arm_pte_alloc(pmd_t *pmd, unsigned long addr, unsigned long prot, void *(*alloc)(unsigned long sz)) { //判断pmd是否为空 if(pmd_none(*pmd)) { //使用alloc函数进行内存分配，长度为PTE_HWTABLE_OFF + PTE_HWTABLE_SIZE pte_t *pte = alloc(PTE_HWTABLE_OFF + PTE_HWTABLE_SIZE); //将PTE填充到PMD入口项里 __pmd_populate(pmd, __pa(pte), prot); } //检测pmd入口项的有效性 BUG_ON(pmd_bad(*pmd)); //返回addr虚拟地址对应的pte入口 return pte_offset_kernel(pmd, addr); } ``arm_pte_alloc`` 用于分配并安装一个新的PTE页表 - pmd: 指向PMD入口 - addr: 指向虚拟地址 - prot: 指向页表属性 - alloc: 执行内存分配函数 arm_memblock_init ==================== :: void __init arm_memblock_init(const struct machine_desc *mdesc) { //将内核镜像所在的物理块加入到保留区 memblock_reserved(__pa(KERNEL_START), KERNEL_END - KERNEL_START); //将INITRD所占用的物理内存区加入到保留区 arm_initrd_init(); //将内核全局页目录所在的物理地址加入到保留区内 arm_mm_memblock_reserve(); //将dtb memory reserved mapping中指定的区域加入到保留区 if(mdesc->reserve) mdesc->reserve(); early_init_fdt_reserve_self(); early_init_fdt_scan_reserved_mem(); dma_contiguous_reserve(arm_dma_limit); arm_memblock_steal_permitted = false; memblock_dump_all(); } ``arm_memblock_init`` 用于将系统需要预留的内存加入到MEMBLOCK内存分配器的预留区域中 arm_mm_memblock_reserve ========================== :: void __init arm_mm_memblock_reserve(void) { memblock_reserve(__pa(swapper_pg_dir), SWAPPER_PG_DIR_SIZE); #ifdef CONFIG_SA1111 memblock_reserve(PHYS_OFFSET, __pa(swapper_pg_dir) - PHYS_OFFSET); #endif }