los_vm_map.h 文件参考

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结构体
struct	file
struct	page_mapping
struct	VmMapRange
struct	VmFault
	缺页结构信息体 更多...
struct	VmFileOps
	虚拟内存文件操作函数指针,上层开发可理解为 class 里的方法，注意是对线性区的操作 , 文件操作 见于g_commVmOps 更多...
struct	VmMapRegion
struct	VmSpace
	虚拟空间,每个进程都有一个属于自己的虚拟内存地址空间 更多...

类型定义
typedef struct VmMapRange	LosVmMapRange
typedef struct VmMapRegion	LosVmMapRegion
typedef struct VmFileOps	LosVmFileOps
typedef struct VmSpace	LosVmSpace
	虚拟空间,每个进程都有一个属于自己的虚拟内存地址空间 更多...
typedef struct VmFault	LosVmPgFault
	缺页结构信息体 更多...

函数
STATIC INLINE UINT32	OsCvtProtFlagsToRegionFlags (unsigned long prot, unsigned long flags)
	从外部权限标签转化为线性区权限标签 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsKernelAddress (VADDR_T vaddr)
	虚拟地址是否在内核空间 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsKernelAddressRange (VADDR_T vaddr, size_t len)
	给定地址范围是否都在内核空间中 更多...
STATIC INLINE VADDR_T	LOS_RegionEndAddr (LosVmMapRegion *region)
	获取线性区的结束地址 更多...
STATIC INLINE size_t	LOS_RegionSize (VADDR_T start, VADDR_T end)
	获取线性区大小 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsRegionTypeFile (LosVmMapRegion *region)
	是否为文件映射区 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsRegionPermUserReadOnly (LosVmMapRegion *region)
	permanent 用户进程永久/常驻区 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsRegionFlagPrivateOnly (LosVmMapRegion *region)
	是否为私有线性区 更多...
STATIC INLINE VOID	LOS_SetRegionTypeFile (LosVmMapRegion *region)
	设置线性区为文件映射 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsRegionTypeDev (LosVmMapRegion *region)
	是否为设备映射线性区 /dev/... 更多...
STATIC INLINE VOID	LOS_SetRegionTypeDev (LosVmMapRegion *region)
	设为设备映射线性区 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsRegionTypeAnon (LosVmMapRegion *region)
	是否为匿名swap映射线性区 更多...
STATIC INLINE VOID	LOS_SetRegionTypeAnon (LosVmMapRegion *region)
	设为匿名swap映射线性区 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsUserAddress (VADDR_T vaddr)
	虚拟地址是否在用户空间 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsUserAddressRange (VADDR_T vaddr, size_t len)
	虚拟地址[vaddr,vaddr + len]是否在用户空间 更多...
STATIC INLINE BOOL	LOS_IsVmallocAddress (VADDR_T vaddr)
STATIC INLINE BOOL	OsIsVmRegionEmpty (LosVmSpace *vmSpace)
	是否为一个空线性区 更多...
LosVmSpace *	LOS_GetKVmSpace (VOID)
	内核空间只有g_kVmSpace一个，所有的内核进程都共用一个内核空间 更多...
LOS_DL_LIST *	LOS_GetVmSpaceList (VOID)
	获取进程空间链表指针 g_vmSpaceList中挂的是进程空间 g_kVmSpace, g_vMallocSpace,所有用户进程的空间(独有一个进程空间) 更多...
LosVmSpace *	LOS_GetVmallocSpace (VOID)
	获取内核堆空间的全局变量 更多...
VOID	OsInitMappingStartUp (VOID)
	OsInitMappingStartUp 开始初始化mmu 更多...
VOID	OsKSpaceInit (VOID)
	内核虚拟空间初始化 更多...
BOOL	LOS_IsRangeInSpace (const LosVmSpace *space, VADDR_T vaddr, size_t size)
STATUS_T	LOS_VmSpaceReserve (LosVmSpace *space, size_t size, VADDR_T vaddr)
INT32	OsUserHeapFree (LosVmSpace *vmSpace, VADDR_T addr, size_t len)
VADDR_T	OsAllocRange (LosVmSpace *vmSpace, size_t len)
	分配指定长度的线性区 更多...
VADDR_T	OsAllocSpecificRange (LosVmSpace *vmSpace, VADDR_T vaddr, size_t len, UINT32 regionFlags)
	分配指定开始地址和长度的线性区 更多...
LosVmMapRegion *	OsCreateRegion (VADDR_T vaddr, size_t len, UINT32 regionFlags, unsigned long offset)
	创建一个线性区 更多...
BOOL	OsInsertRegion (LosRbTree *regionRbTree, LosVmMapRegion *region)
	向红黑树中插入线性区 更多...
LosVmSpace *	LOS_SpaceGet (VADDR_T vaddr)
	获取虚拟地址对应的进程空间结构体指针 更多...
LosVmSpace *	LOS_CurrSpaceGet (VOID)
	获取当前进程空间结构体指针 更多...
BOOL	LOS_IsRegionFileValid (LosVmMapRegion *region)
	映射类型为文件的线性区是否有效 更多...
LosVmMapRegion *	LOS_RegionRangeFind (LosVmSpace *vmSpace, VADDR_T addr, size_t len)
	查找线性区 根据地址区间在进程空间内查找是否存在 更多...
LosVmMapRegion *	LOS_RegionFind (LosVmSpace *vmSpace, VADDR_T addr)
	查找线性区 根据起始地址在进程空间内查找是否存在 更多...
PADDR_T	LOS_PaddrQuery (VOID *vaddr)
	通过虚拟地址查询映射的物理地址 更多...
LosVmMapRegion *	LOS_RegionAlloc (LosVmSpace *vmSpace, VADDR_T vaddr, size_t len, UINT32 regionFlags, VM_OFFSET_T pgoff)
STATUS_T	OsRegionsRemove (LosVmSpace *space, VADDR_T vaddr, size_t size)
STATUS_T	OsVmRegionAdjust (LosVmSpace *space, VADDR_T vaddr, size_t size)
LosVmMapRegion *	OsVmRegionDup (LosVmSpace *space, LosVmMapRegion *oldRegion, VADDR_T vaddr, size_t size)
STATUS_T	OsIsRegionCanExpand (LosVmSpace *space, LosVmMapRegion *region, size_t size)
STATUS_T	LOS_RegionFree (LosVmSpace *space, LosVmMapRegion *region)
	释放进程空间指定线性区 更多...
STATUS_T	LOS_VmSpaceFree (LosVmSpace *space)
STATUS_T	LOS_VaddrToPaddrMmap (LosVmSpace *space, VADDR_T vaddr, PADDR_T paddr, size_t len, UINT32 flags)
BOOL	OsUserVmSpaceInit (LosVmSpace *vmSpace, VADDR_T *virtTtb)
	OsUserVmSpaceInit 用户空间的TTB表是动态申请得来,每个进程有属于自己的L1,L2表 初始化用户进程虚拟空间,主要划分数据区,堆区,映射区和创建mmu 更多...
LosVmSpace *	OsCreateUserVmSpace (VOID)
	创建用户进程空间 更多...
STATUS_T	LOS_VmSpaceClone (LosVmSpace *oldVmSpace, LosVmSpace *newVmSpace)
LosMux *	OsGVmSpaceMuxGet (VOID)
STATUS_T	OsUnMMap (LosVmSpace *space, VADDR_T addr, size_t size)
STATUS_T	OsVmSpaceRegionFree (LosVmSpace *space)
VOID *	LOS_VMalloc (size_t size)
VOID	LOS_VFree (const VOID *addr)
VOID *	LOS_KernelMalloc (UINT32 size)
VOID *	LOS_KernelMallocAlign (UINT32 size, UINT32 boundary)
VOID *	LOS_KernelRealloc (VOID *ptr, UINT32 size)
VOID	LOS_KernelFree (VOID *ptr)

类型定义说明

LosVmFileOps

typedef struct VmFileOps LosVmFileOps

在文件 los_vm_map.h 第 91 行定义.

LosVmMapRange

typedef struct VmMapRange LosVmMapRange

LosVmMapRegion

typedef struct VmMapRegion LosVmMapRegion

在文件 los_vm_map.h 第 89 行定义.

LosVmPgFault

typedef struct VmFault LosVmPgFault

缺页结构信息体

LosVmSpace

typedef struct VmSpace LosVmSpace

虚拟空间,每个进程都有一个属于自己的虚拟内存地址空间

在文件 los_vm_map.h 第 93 行定义.

函数说明

LOS_CurrSpaceGet()

LosVmSpace * LOS_CurrSpaceGet

(

VOID

)

获取当前进程空间结构体指针

在文件 los_vm_map.c 第 112 行定义.

{
    return OsCurrProcessGet()->vmSpace;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_GetKVmSpace()

LosVmSpace * LOS_GetKVmSpace

(

VOID

)

内核空间只有g_kVmSpace一个，所有的内核进程都共用一个内核空间

在文件 los_vm_map.c 第 130 行定义.

{
    return &g_kVmSpace;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_GetVmallocSpace()

LosVmSpace * LOS_GetVmallocSpace

(

VOID

)

获取内核堆空间的全局变量

在文件 los_vm_map.c 第 140 行定义.

{
    return &g_vMallocSpace;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_GetVmSpaceList()

LOS_DL_LIST * LOS_GetVmSpaceList

(

VOID

)

获取进程空间链表指针 g_vmSpaceList中挂的是进程空间 g_kVmSpace, g_vMallocSpace,所有用户进程的空间(独有一个进程空间)

在文件 los_vm_map.c 第 135 行定义.

{
    return &g_vmSpaceList;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsKernelAddress()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsKernelAddress

(

VADDR_T

vaddr

)

虚拟地址是否在内核空间

在文件 los_vm_map.h 第 213 行定义.

{
    return ((vaddr >= (VADDR_T)KERNEL_ASPACE_BASE) &&
            (vaddr <= ((VADDR_T)KERNEL_ASPACE_BASE + ((VADDR_T)KERNEL_ASPACE_SIZE - 1))));
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsKernelAddressRange()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsKernelAddressRange	(	VADDR_T	vaddr,
		size_t	len
	)

给定地址范围是否都在内核空间中

在文件 los_vm_map.h 第 219 行定义.

{
    return (vaddr + len > vaddr) && LOS_IsKernelAddress(vaddr) && (LOS_IsKernelAddress(vaddr + len - 1));
}

函数调用图:

LOS_IsRangeInSpace()

BOOL LOS_IsRangeInSpace	(	const LosVmSpace *	space,
		VADDR_T	vaddr,
		size_t	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsRegionFileValid()

BOOL LOS_IsRegionFileValid

(

LosVmMapRegion *

region

)

映射类型为文件的线性区是否有效

在文件 los_vm_map.c 第 512 行定义.

{
    if ((region != NULL) && (LOS_IsRegionTypeFile(region)) &&
        (region->unTypeData.rf.vnode != NULL)) {
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsRegionFlagPrivateOnly()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsRegionFlagPrivateOnly

(

LosVmMapRegion *

region

)

是否为私有线性区

在文件 los_vm_map.h 第 245 行定义.

{
    return ((region->regionFlags & VM_MAP_REGION_FLAG_FLAG_MASK) == VM_MAP_REGION_FLAG_PRIVATE);
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsRegionPermUserReadOnly()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsRegionPermUserReadOnly

(

LosVmMapRegion *

region

)

permanent 用户进程永久/常驻区

在文件 los_vm_map.h 第 239 行定义.

{
    return ((region->regionFlags & VM_MAP_REGION_FLAG_PROT_MASK) ==
            (VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_USER | VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_READ));
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsRegionTypeAnon()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsRegionTypeAnon

(

LosVmMapRegion *

region

)

是否为匿名swap映射线性区

在文件 los_vm_map.h 第 265 行定义.

{
    return region->regionType == VM_MAP_REGION_TYPE_ANON;
}

LOS_IsRegionTypeDev()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsRegionTypeDev

(

LosVmMapRegion *

region

)

是否为设备映射线性区 /dev/...

在文件 los_vm_map.h 第 255 行定义.

{
    return region->regionType == VM_MAP_REGION_TYPE_DEV;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsRegionTypeFile()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsRegionTypeFile

(

LosVmMapRegion *

region

)

是否为文件映射区

在文件 los_vm_map.h 第 234 行定义.

{
    return region->regionType == VM_MAP_REGION_TYPE_FILE;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsUserAddress()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsUserAddress

(

VADDR_T

vaddr

)

虚拟地址是否在用户空间

在文件 los_vm_map.h 第 275 行定义.

{
    return ((vaddr >= USER_ASPACE_BASE) &&
            (vaddr <= (USER_ASPACE_BASE + (USER_ASPACE_SIZE - 1))));
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsUserAddressRange()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsUserAddressRange	(	VADDR_T	vaddr,
		size_t	len
	)

虚拟地址[vaddr,vaddr + len]是否在用户空间

在文件 los_vm_map.h 第 281 行定义.

{
    return (vaddr + len > vaddr) && LOS_IsUserAddress(vaddr) && (LOS_IsUserAddress(vaddr + len - 1));
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_IsVmallocAddress()

STATIC INLINE BOOL LOS_IsVmallocAddress

(

VADDR_T

vaddr

)

在文件 los_vm_map.h 第 287 行定义.

{
    return ((vaddr >= VMALLOC_START) &&
            (vaddr <= (VMALLOC_START + (VMALLOC_SIZE - 1))));
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_KernelFree()

VOID LOS_KernelFree

(

VOID *

ptr

)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_KernelMalloc()

VOID * LOS_KernelMalloc

(

UINT32

size

)

thread safety these is used to malloc or free kernel memory. when the size is large and close to multiples of pages, will alloc pmm pages, otherwise alloc bestfit memory.

这是这个函数的调用关系图:

LOS_KernelMallocAlign()

VOID * LOS_KernelMallocAlign	(	UINT32	size,
		UINT32	boundary
	)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_KernelRealloc()

VOID * LOS_KernelRealloc	(	VOID *	ptr,
		UINT32	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_PaddrQuery()

PADDR_T LOS_PaddrQuery

(

VOID *

vaddr

)

通过虚拟地址查询映射的物理地址

在文件 los_vm_map.c 第 550 行定义.

{
    PADDR_T paddr = 0;
    STATUS_T status;
    LosVmSpace *space = NULL;
    LosArchMmu *archMmu = NULL;
    //先取出对应空间的mmu
    if (LOS_IsKernelAddress((VADDR_T)(UINTPTR)vaddr)) {//是否内核空间地址
        archMmu = &g_kVmSpace.archMmu;
    } else if (LOS_IsUserAddress((VADDR_T)(UINTPTR)vaddr)) {//是否为用户空间地址
        space = OsCurrProcessGet()->vmSpace;
        archMmu = &space->archMmu;
    } else if (LOS_IsVmallocAddress((VADDR_T)(UINTPTR)vaddr)) {//是否为分配空间地址,堆区地址
        archMmu = &g_vMallocSpace.archMmu;
    } else {
        VM_ERR("vaddr is beyond range");
        return 0;
    }
 
    status = LOS_ArchMmuQuery(archMmu, (VADDR_T)(UINTPTR)vaddr, &paddr, 0);//查询物理地址
    if (status == LOS_OK) {
        return paddr;
    } else {
        return 0;
    }
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_RegionAlloc()

LosVmMapRegion * LOS_RegionAlloc	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		VADDR_T	vaddr,
		size_t	len,
		UINT32	regionFlags,
		VM_OFFSET_T	pgoff
	)

这里不是真的分配物理内存，而是逻辑上画一个连续的区域，标记这个区域可以拿用，表示内存已经归你了。 但真正的物理内存的占用会延迟到使用的时候才由缺页中断调入内存

If addr is NULL, then the kernel chooses the address at which to create the mapping; this is the most portable method of creating a new mapping. If addr is not NULL, then the kernel takes it as where to place the mapping;

在文件 los_vm_map.c 第 581 行定义.

{
    VADDR_T rstVaddr;
    LosVmMapRegion *newRegion = NULL;
    BOOL isInsertSucceed = FALSE;
    /**
     * If addr is NULL, then the kernel chooses the address at which to create the mapping;
     * this is the most portable method of creating a new mapping.  If addr is not NULL,
     * then the kernel takes it as where to place the mapping;
     */
    (VOID)LOS_MuxAcquire(&vmSpace->regionMux);//获得互斥锁
    if (vaddr == 0) {//如果地址是0，根据线性区管理的实际情况,自动创建虚拟地址，    这是创建新映射的最便捷的方法。
        rstVaddr = OsAllocRange(vmSpace, len);
    } else {
        /* if it is already mmapped here, we unmmap it | 如果已经被映射了, 则解除映射关系*/
        rstVaddr = OsAllocSpecificRange(vmSpace, vaddr, len, regionFlags);//创建包含指定虚拟地址的线性区,       rstVaddr !=        vaddr || rstVaddr == vaddr
        if (rstVaddr == 0) {
            VM_ERR("alloc specific range va: %#x, len: %#x failed", vaddr, len);
            goto OUT;
        }
    }
    if (rstVaddr == 0) {//没有可供映射的虚拟地址
        goto OUT;
    }
 
    newRegion = OsCreateRegion(rstVaddr, len, regionFlags, pgoff);//创建一个线性区,指定线性区的开始地址rstVaddr ...
    if (newRegion == NULL) {
        goto OUT;
    }
    newRegion->space = vmSpace;
    isInsertSucceed = OsInsertRegion(&vmSpace->regionRbTree, newRegion);//插入红黑树和双循环链表中管理
    if (isInsertSucceed == FALSE) {//插入失败
        (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, newRegion);//从内存池中释放
        newRegion = NULL;
    }
 
OUT:
    (VOID)LOS_MuxRelease(&vmSpace->regionMux);//释放互斥锁
    return newRegion;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_RegionEndAddr()

STATIC INLINE VADDR_T LOS_RegionEndAddr

(

LosVmMapRegion *

region

)

获取线性区的结束地址

在文件 los_vm_map.h 第 224 行定义.

{
    return (region->range.base + region->range.size - 1);
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_RegionFind()

LosVmMapRegion * LOS_RegionFind	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		VADDR_T	addr
	)

查找线性区 根据起始地址在进程空间内查找是否存在

在文件 los_vm_map.c 第 414 行定义.

{
    LosVmMapRegion *region = NULL;
 
    (VOID)LOS_MuxAcquire(&vmSpace->regionMux);//因进程空间是隔离的,所以此处只会涉及到任务(线程)之间的竞争,故使用互斥锁,而自旋锁则用于CPU核间的竞争
    region = OsFindRegion(&vmSpace->regionRbTree, addr, 1);
    (VOID)LOS_MuxRelease(&vmSpace->regionMux);
 
    return region;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_RegionFree()

STATUS_T LOS_RegionFree	(	LosVmSpace *	space,
		LosVmMapRegion *	region
	)

释放进程空间指定线性区

复制线性区

劈开线性区

对线性区进行调整

删除线性区

根据指定参数范围[addr,addr+len] 释放用户空间中堆区所占用的物理内存

线性区是否支持扩展

解除一定范围的虚拟地址的映射关系

释放所有线性区

释放虚拟空间

释放虚拟空间,注意内核空间不能被释放掉,永驻内存

虚拟地址和size是否在空间

在进程空间中预留一块内存空间

实现从虚拟地址到物理地址的映射,将指定长度的物理地址区间与虚拟地址区间做映射，需提前申请物理地址区间

对外接口|释放内核堆空间内存

内核空间内存分配,申请小于16KiB的内存则通过堆内存池获取，否则申请多个连续物理页

申请具有对齐属性的内存，申请规则：申请小于16KiB的内存则通过堆内存池获取，否则申请多个连续物理页

重新分配内核内存空间

在文件 los_vm_map.c 第 694 行定义.

这是这个函数的调用关系图:

LOS_RegionRangeFind()

LosVmMapRegion * LOS_RegionRangeFind	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		VADDR_T	addr,
		size_t	len
	)

查找线性区 根据地址区间在进程空间内查找是否存在

在文件 los_vm_map.c 第 425 行定义.

{
    LosVmMapRegion *region = NULL;
 
    (VOID)LOS_MuxAcquire(&vmSpace->regionMux);
    region = OsFindRegion(&vmSpace->regionRbTree, addr, len);
    (VOID)LOS_MuxRelease(&vmSpace->regionMux);
 
    return region;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_RegionSize()

STATIC INLINE size_t LOS_RegionSize	(	VADDR_T	start,
		VADDR_T	end
	)

获取线性区大小

在文件 los_vm_map.h 第 229 行定义.

{
    return (end - start + 1);
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_SetRegionTypeAnon()

STATIC INLINE VOID LOS_SetRegionTypeAnon

(

LosVmMapRegion *

region

)

设为匿名swap映射线性区

在文件 los_vm_map.h 第 270 行定义.

{
    region->regionType = VM_MAP_REGION_TYPE_ANON;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_SetRegionTypeDev()

STATIC INLINE VOID LOS_SetRegionTypeDev

(

LosVmMapRegion *

region

)

设为设备映射线性区

在文件 los_vm_map.h 第 260 行定义.

{
    region->regionType = VM_MAP_REGION_TYPE_DEV;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_SetRegionTypeFile()

STATIC INLINE VOID LOS_SetRegionTypeFile

(

LosVmMapRegion *

region

)

设置线性区为文件映射

在文件 los_vm_map.h 第 250 行定义.

{
    region->regionType = VM_MAP_REGION_TYPE_FILE;
}

这是这个函数的调用关系图:

LOS_SpaceGet()

LosVmSpace * LOS_SpaceGet

(

VADDR_T

vaddr

)

获取虚拟地址对应的进程空间结构体指针

在文件 los_vm_map.c 第 117 行定义.

{
    if (LOS_IsKernelAddress(vaddr)) {   //是否为内核空间
        return LOS_GetKVmSpace();       //获取内核空间
    } else if (LOS_IsUserAddress(vaddr)) {//是否为用户空间
        return LOS_CurrSpaceGet();
    } else if (LOS_IsVmallocAddress(vaddr)) {//是否为内核分配空间
        return LOS_GetVmallocSpace();//获取内核分配空间
    } else {
        return NULL;
    }
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_VaddrToPaddrMmap()

STATUS_T LOS_VaddrToPaddrMmap	(	LosVmSpace *	space,
		VADDR_T	vaddr,
		PADDR_T	paddr,
		size_t	len,
		UINT32	flags
	)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_VFree()

VOID LOS_VFree

(

const VOID *

addr

)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_VMalloc()

VOID * LOS_VMalloc

(

size_t

size

)

thread safety it is used to malloc continuous virtual memory, no sure for continuous physical memory.

这是这个函数的调用关系图:

LOS_VmSpaceClone()

STATUS_T LOS_VmSpaceClone	(	LosVmSpace *	oldVmSpace,
		LosVmSpace *	newVmSpace
	)

在文件 los_vm_map.c 第 318 行定义.

{
    LosVmMapRegion *oldRegion = NULL;
    LosVmMapRegion *newRegion = NULL;
    LosRbNode *pstRbNode = NULL;
    LosRbNode *pstRbNodeNext = NULL;
    STATUS_T ret = LOS_OK;
    UINT32 numPages;
    PADDR_T paddr;
    VADDR_T vaddr;
    UINT32 intSave;
    LosVmPage *page = NULL;
    UINT32 flags;
    UINT32 i;
 
    if ((OsVmSpaceParamCheck(oldVmSpace) == FALSE) || (OsVmSpaceParamCheck(newVmSpace) == FALSE)) {
        return LOS_ERRNO_VM_INVALID_ARGS;
    }
 
    if ((OsIsVmRegionEmpty(oldVmSpace) == TRUE) || (oldVmSpace == &g_kVmSpace)) {//不允许clone内核空间,内核空间是独一无二的.
        return LOS_ERRNO_VM_INVALID_ARGS;
    }
    //空间克隆的主体实现是:线性区重新一个个分配物理内存,重新映射.
    /* search the region list */
    newVmSpace->mapBase = oldVmSpace->mapBase; //复制映射区基址
    newVmSpace->heapBase = oldVmSpace->heapBase; //复制堆区基址
    newVmSpace->heapNow = oldVmSpace->heapNow;  //复制堆区当前使用到哪了
    (VOID)LOS_MuxAcquire(&oldVmSpace->regionMux);
    RB_SCAN_SAFE(&oldVmSpace->regionRbTree, pstRbNode, pstRbNodeNext)//红黑树循环开始
        oldRegion = (LosVmMapRegion *)pstRbNode;
        newRegion = OsVmRegionDup(newVmSpace, oldRegion, oldRegion->range.base, oldRegion->range.size);//复制线性区
        if (newRegion == NULL) {
            VM_ERR("dup new region failed");
            ret = LOS_ERRNO_VM_NO_MEMORY;
            break;
        }
 
#ifdef LOSCFG_KERNEL_SHM
        if (oldRegion->regionFlags & VM_MAP_REGION_FLAG_SHM) {//如果老线性区是共享内存
            OsShmFork(newVmSpace, oldRegion, newRegion);//fork共享线性区,如此新虚拟空间也能用那个线性区
            continue;//不往下走了,因为共享内存不需要重新映射,下面无非就是需要MMU映射虚拟地址<-->物理地址
        }
#endif
 
        if (oldRegion == oldVmSpace->heap) {//如果这个线性区是堆区
            newVmSpace->heap = newRegion;//那么新的线性区也是新虚拟空间的堆区
        }
 
        numPages = newRegion->range.size >> PAGE_SHIFT;//计算线性区页数
        for (i = 0; i < numPages; i++) {//一页一页进行重新映射
            vaddr = newRegion->range.base + (i << PAGE_SHIFT);
            if (LOS_ArchMmuQuery(&oldVmSpace->archMmu, vaddr, &paddr, &flags) != LOS_OK) {//先查物理地址
                continue;
            }
 
            page = LOS_VmPageGet(paddr);//通过物理页获取物理内存的页框
            if (page != NULL) {
                LOS_AtomicInc(&page->refCounts);//refCounts 自增
            }
            if (flags & VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_WRITE) {//可写入区标签
                LOS_ArchMmuUnmap(&oldVmSpace->archMmu, vaddr, 1);//先删除老空间映射
                LOS_ArchMmuMap(&oldVmSpace->archMmu, vaddr, paddr, 1, flags & ~VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_WRITE);//老空间重新映射
            }
            LOS_ArchMmuMap(&newVmSpace->archMmu, vaddr, paddr, 1, flags & ~VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_WRITE);//映射新空间
 
#ifdef LOSCFG_FS_VFS //文件系统开关
            if (LOS_IsRegionFileValid(oldRegion)) {//是都是一个文件映射线性区
                LosFilePage *fpage = NULL;
                LOS_SpinLockSave(&oldRegion->unTypeData.rf.vnode->mapping.list_lock, &intSave);
                fpage = OsFindGetEntry(&oldRegion->unTypeData.rf.vnode->mapping, newRegion->pgOff + i);
                if ((fpage != NULL) && (fpage->vmPage == page)) { /* cow page no need map */
                    OsAddMapInfo(fpage, &newVmSpace->archMmu, vaddr);//添加文件页映射,记录页面被进程映射过
                }
                LOS_SpinUnlockRestore(&oldRegion->unTypeData.rf.vnode->mapping.list_lock, intSave);
            }
#endif
        }
    RB_SCAN_SAFE_END(&oldVmSpace->regionRbTree, pstRbNode, pstRbNodeNext)//红黑树循环结束
    (VOID)LOS_MuxRelease(&oldVmSpace->regionMux);
    return ret;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

LOS_VmSpaceFree()

STATUS_T LOS_VmSpaceFree

(

LosVmSpace *

space

)

这是这个函数的调用关系图:

LOS_VmSpaceReserve()

STATUS_T LOS_VmSpaceReserve	(	LosVmSpace *	space,
		size_t	size,
		VADDR_T	vaddr
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsAllocRange()

VADDR_T OsAllocRange	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		size_t	len
	)

分配指定长度的线性区

在文件 los_vm_map.c 第 436 行定义.

{
    LosVmMapRegion *curRegion = NULL;
    LosRbNode *pstRbNode = NULL;
    LosRbNode *pstRbNodeTmp = NULL;
    LosRbTree *regionRbTree = &vmSpace->regionRbTree;
    VADDR_T curEnd = vmSpace->mapBase;//获取映射区基地址
    VADDR_T nextStart;
 
    curRegion = LOS_RegionFind(vmSpace, vmSpace->mapBase);
    if (curRegion != NULL) {
        pstRbNode = &curRegion->rbNode;
        curEnd = curRegion->range.base + curRegion->range.size;
        RB_MID_SCAN(regionRbTree, pstRbNode)
            curRegion = (LosVmMapRegion *)pstRbNode;
            nextStart = curRegion->range.base;
            if (nextStart < curEnd) {
                continue;
            }
            if ((nextStart - curEnd) >= len) {
                return curEnd;
            } else {
                curEnd = curRegion->range.base + curRegion->range.size;
            }
        RB_MID_SCAN_END(regionRbTree, pstRbNode)
    } else {//红黑树扫描排序，从小到大
        /* rbtree scan is sorted, from small to big */
        RB_SCAN_SAFE(regionRbTree, pstRbNode, pstRbNodeTmp)
            curRegion = (LosVmMapRegion *)pstRbNode;
            nextStart = curRegion->range.base;
            if (nextStart < curEnd) {
                continue;
            }
            if ((nextStart - curEnd) >= len) {
                return curEnd;
            } else {
                curEnd = curRegion->range.base + curRegion->range.size;
            }
        RB_SCAN_SAFE_END(regionRbTree, pstRbNode, pstRbNodeTmp)
    }
 
    nextStart = vmSpace->mapBase + vmSpace->mapSize;
    if ((nextStart >= curEnd) && ((nextStart - curEnd) >= len)) {
        return curEnd;
    }
 
    return 0;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsAllocSpecificRange()

VADDR_T OsAllocSpecificRange	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		VADDR_T	vaddr,
		size_t	len,
		UINT32	regionFlags
	)

分配指定开始地址和长度的线性区

在文件 los_vm_map.c 第 485 行定义.

{
    STATUS_T status;
 
    if (LOS_IsRangeInSpace(vmSpace, vaddr, len) == FALSE) {//虚拟地址是否在进程空间范围内
        return 0;
    }
 
    if ((LOS_RegionFind(vmSpace, vaddr) != NULL) ||
        (LOS_RegionFind(vmSpace, vaddr + len - 1) != NULL) ||
        (LOS_RegionRangeFind(vmSpace, vaddr, len - 1) != NULL)) {//没找到的情况
        if ((regionFlags & VM_MAP_REGION_FLAG_FIXED_NOREPLACE) != 0) {
            return 0;
        } else if ((regionFlags & VM_MAP_REGION_FLAG_FIXED) != 0) {//线性区未填满,则解除这部分空间的映射
            status = LOS_UnMMap(vaddr, len);//解除映射
            if (status != LOS_OK) {
                VM_ERR("unmap specific range va: %#x, len: %#x failed, status: %d", vaddr, len, status);
                return 0;
            }
        } else {
            return OsAllocRange(vmSpace, len);//默认分配一个
        }
    }
 
    return vaddr;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsCreateRegion()

LosVmMapRegion * OsCreateRegion	(	VADDR_T	vaddr,
		size_t	len,
		UINT32	regionFlags,
		unsigned long	offset
	)

创建一个线性区

在文件 los_vm_map.c 第 531 行定义.

{
    LosVmMapRegion *region = LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, sizeof(LosVmMapRegion));//只是分配一个线性区结构体
    if (region == NULL) {
        VM_ERR("memory allocate for LosVmMapRegion failed");
        return region;
    }
    //创建线性区的本质就是在画饼，见如下操作:
    (void)memset_s(region, sizeof(LosVmMapRegion), 0, sizeof(LosVmMapRegion));
    region->range.base = vaddr; //虚拟地址作为线性区的基地址
    region->range.size = len;   //线性区大小，这是线性区构思最巧妙的地方，只要不过分，蓝图随便画。
    region->pgOff = offset;     //页标
    region->regionFlags = regionFlags;//标识,可读/可写/可执行
    region->regionType = VM_MAP_REGION_TYPE_NONE;//未映射
    region->forkFlags = 0;      //
    region->shmid = -1;         //默认线性区为不共享,无共享资源ID
    return region;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsCreateUserVmSpace()

LosVmSpace * OsCreateUserVmSpace

(

VOID

)

创建用户进程空间

在文件 los_vm_map.c 第 281 行定义.

{
    BOOL retVal = FALSE;
 
    LosVmSpace *space = LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, sizeof(LosVmSpace));//在内核空间申请用户进程空间
    if (space == NULL) {
        return NULL;
    }
    //此处为何直接申请物理页帧存放用户进程的页表,大概是因为所有页表都被存放在内核空间(g_kVmSpace)而非内核分配空间(g_vMallocSpace)
    VADDR_T *ttb = LOS_PhysPagesAllocContiguous(1);//分配一个物理页用于存放虚实映射关系表, 即:L1表
    if (ttb == NULL) {//若连页表都没有,剩下的也别玩了.
        (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, space);
        return NULL;
    }
    
    (VOID)memset_s(ttb, PAGE_SIZE, 0, PAGE_SIZE);//4K空间置0
    retVal = OsUserVmSpaceInit(space, ttb);//初始化用户空间,mmu
    LosVmPage *vmPage = OsVmVaddrToPage(ttb);//找到所在物理页框
    if ((retVal == FALSE) || (vmPage == NULL)) {
        (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, space);
        LOS_PhysPagesFreeContiguous(ttb, 1);
        return NULL;
    }
    LOS_ListAdd(&space->archMmu.ptList, &(vmPage->node));//页表链表,先挂上L1,后续还会挂上 N个L2表
 
    return space;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsCvtProtFlagsToRegionFlags()

STATIC INLINE UINT32 OsCvtProtFlagsToRegionFlags	(	unsigned long	prot,
		unsigned long	flags
	)

从外部权限标签转化为线性区权限标签

在文件 los_vm_map.h 第 197 行定义.

{
    UINT32 regionFlags = 0;
 
    regionFlags |= VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_USER;                                //必须是用户空间区
    regionFlags |= (prot & PROT_READ) ? VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_READ : 0;       //映射区可被读
    regionFlags |= (prot & PROT_WRITE) ? (VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_READ | VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_WRITE) : 0;
    regionFlags |= (prot & PROT_EXEC) ? (VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_READ | VM_MAP_REGION_FLAG_PERM_EXECUTE) : 0;
    regionFlags |= (flags & MAP_SHARED) ? VM_MAP_REGION_FLAG_SHARED : 0;
    regionFlags |= (flags & MAP_PRIVATE) ? VM_MAP_REGION_FLAG_PRIVATE : 0;
    regionFlags |= (flags & MAP_FIXED) ? VM_MAP_REGION_FLAG_FIXED : 0;
    regionFlags |= (flags & MAP_FIXED_NOREPLACE) ? VM_MAP_REGION_FLAG_FIXED_NOREPLACE : 0;
 
    return regionFlags;
}

这是这个函数的调用关系图:

OsGVmSpaceMuxGet()

LosMux * OsGVmSpaceMuxGet

(

VOID

)

这是这个函数的调用关系图:

OsInitMappingStartUp()

VOID OsInitMappingStartUp

(

VOID

)

OsInitMappingStartUp 开始初始化mmu

返回

参见

在文件 los_arch_mmu.c 第 1263 行定义.

{
    OsArmInvalidateTlbBarrier();//使TLB失效
 
    OsSwitchTmpTTB();//切换到临时TTB ,请想想为何要切换到临时 @note_thinking
 
    OsSetKSectionAttr(KERNEL_VMM_BASE, FALSE);//设置内核空间属性
    OsSetKSectionAttr(UNCACHED_VMM_BASE, TRUE);//设置未缓存空间属性
    OsKSectionNewAttrEnable();
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsInsertRegion()

BOOL OsInsertRegion	(	LosRbTree *	regionRbTree,
		LosVmMapRegion *	region
	)

向红黑树中插入线性区

在文件 los_vm_map.c 第 521 行定义.

{
    if (LOS_RbAddNode(regionRbTree, (LosRbNode *)region) == FALSE) {
        VM_ERR("insert region failed, base: %#x, size: %#x", region->range.base, region->range.size);
        OsDumpAspace(region->space);
        return FALSE;
    }
    return TRUE;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsIsRegionCanExpand()

STATUS_T OsIsRegionCanExpand	(	LosVmSpace *	space,
		LosVmMapRegion *	region,
		size_t	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsIsVmRegionEmpty()

STATIC INLINE BOOL OsIsVmRegionEmpty

(

LosVmSpace *

vmSpace

)

是否为一个空线性区

在文件 los_vm_map.h 第 293 行定义.

{
    if (vmSpace->regionRbTree.ulNodes == 0) {
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}

这是这个函数的调用关系图:

OsKSpaceInit()

VOID OsKSpaceInit

(

VOID

)

内核虚拟空间初始化

在文件 los_vm_map.c 第 250 行定义.

{
    OsVmMapInit();//初始化后续操作 g_vmSpaceList 的互斥锁 
    OsKernVmSpaceInit(&g_kVmSpace, OsGFirstTableGet()); //初始化内核进程虚拟空间
    OsVMallocSpaceInit(&g_vMallocSpace, OsGFirstTableGet());//初始化内核动态分配空间
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsRegionsRemove()

STATUS_T OsRegionsRemove	(	LosVmSpace *	space,
		VADDR_T	vaddr,
		size_t	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsUnMMap()

STATUS_T OsUnMMap	(	LosVmSpace *	space,
		VADDR_T	addr,
		size_t	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsUserHeapFree()

INT32 OsUserHeapFree	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		VADDR_T	addr,
		size_t	len
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsUserVmSpaceInit()

BOOL OsUserVmSpaceInit	(	LosVmSpace *	vmSpace,
		VADDR_T *	virtTtb
	)

OsUserVmSpaceInit 用户空间的TTB表是动态申请得来,每个进程有属于自己的L1,L2表 初始化用户进程虚拟空间,主要划分数据区,堆区,映射区和创建mmu

参数

virtTtb
vmSpace

返回

参见

在文件 los_vm_map.c 第 265 行定义.

{
    vmSpace->base = USER_ASPACE_BASE;//用户空间基地址
    vmSpace->size = USER_ASPACE_SIZE;//用户空间大小
    vmSpace->mapBase = USER_MAP_BASE;//用户空间映射基地址
    vmSpace->mapSize = USER_MAP_SIZE;//用户空间映射大小
    vmSpace->heapBase = USER_HEAP_BASE;//用户堆区开始地址,只有用户进程需要设置这里，动态内存的开始地址
    vmSpace->heapNow = USER_HEAP_BASE;//堆区最新指向地址，用户堆空间大小可通过系统调用 do_brk()扩展
    vmSpace->heap = NULL;   //最近分配的一个堆线性区
#ifdef LOSCFG_DRIVERS_TZDRIVER
    vmSpace->codeStart = 0;
    vmSpace->codeEnd = 0;
#endif
    return OsVmSpaceInitCommon(vmSpace, virtTtb);//创建MMU,为后续的虚实映射做好初始化的工作
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

OsVmRegionAdjust()

STATUS_T OsVmRegionAdjust	(	LosVmSpace *	space,
		VADDR_T	vaddr,
		size_t	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsVmRegionDup()

LosVmMapRegion * OsVmRegionDup	(	LosVmSpace *	space,
		LosVmMapRegion *	oldRegion,
		VADDR_T	vaddr,
		size_t	size
	)

这是这个函数的调用关系图:

OsVmSpaceRegionFree()

STATUS_T OsVmSpaceRegionFree

(

LosVmSpace *

space

)

这是这个函数的调用关系图: