Linux内核API vmalloc_to_pfn|极客笔记

vmalloc_to_pfn函数功能描述：vmalloc_to_pfn( )函数的功能是找到由vmalloc( )所分配的内存的虚拟地址所映射的物理页，并返回该页在物理内存中的页框编号。

关于vmalloc( )函数的功能，参考极客笔记网对该函数的分析。

vmalloc_to_pfn文件包含

#include<linux/mm.h>

vmalloc_to_pfn函数定义

在内核源码中的位置：linux-3.19.3/mm/vmalloc.c

函数定义格式：

unsigned long vmalloc_to_pfn(const void * vmalloc_addr)

vmalloc_to_pfn输入参数说明

参数addr一般是由vmalloc( )函数分配内存区间时的返回地址，它是一个虚拟地址。

vmalloc_to_pfn返回参数说明

该函数返回由虚拟地址addr所映射的物理页的页框编号。

vmalloc_to_pfn实例解析

编写测试文件：vmalloc_to_pfn.c

头文件及全局变量声明如下：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/security.h>
#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/mm.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init vmalloc_to_pfn_init(void);
static void __exit vmalloc_to_pfn_exit(void);

#define VMALLOC_SIZE 8092
char * addr;

模块初始化函数：

int __init vmalloc_to_pfn_init(void)
{
    addr = (char *)vmalloc(VMALLOC_SIZE); //调用vmalloc( )分配一段内存区间
    if( addr == NULL )
        printk("vmalloc failed! \n");
    else
    {
        printk("vmalloc successfully! addr = 0x%lx\n", (unsigned long)addr);
                                            // 输出返回地址
        unsigned long to_pfn;
        to_pfn = vmalloc_to_pfn( addr );    //to_pfn为虚拟地址addr所映射的物理页框号
        printk("the_pfn = %ld\n", to_pfn);
        // to_page为虚拟地址addr+4097所映射的物理页框号
        to_pfn = vmalloc_to_pfn( addr+4097 );
        printk("the_pfn = %ld\n", to_pfn);
    }
    return 0;
}

模块退出函数：

void __exit vmalloc_to_pfn_exit(void)
{
    if(addr ! = NULL)
        vfree( addr );                     //释放由vmalloc( )函数所分配的内存区间
    printk("exit ok! \n");
}

模块初始化及退出函数调用：

module_init(vmalloc_to_pfn_init);
module_exit(vmalloc_to_pfn_exit);

实例运行结果及分析：

首先编译模块，执行命令insmod vmalloc_to_pfn.ko插入模块，然后执行命令dmesg -c，会出现如图所示的结果。

Linux内核API vmalloc_to_pfn

结果分析：

在测试程序中首先调用vmalloc( )分配一个VMALLOC_SIZE大小的内存空间，得到其虚拟区间首地址addr = 0xffffc900047f1000。然后调用vmalloc_to_pfn( )函数找到addr所映射的物理页框的编号to_pfn，通过输出to_pfn的值可知该页框的编号为685630（十进制）。然后再为该函数传入参数addr+4097以找到虚拟地址addr+4097所映射的物理页框号，通过输出结果可知，该地址所映射的物理页框的编号为662858。从这些输出结果以addr和addr+4097之间的关系可以看出，虽然虚拟地址addr和addr + 4097只相差一页的偏移，但其对应的物理页框却相差不只一页，这也说明了由vmalloc( )函数所分配内存其物理页是不连续的。最后在模块退出时调用vfree( )函数释放由vmalloc( )函数所分配的内存空间，见极客笔记网中关于该函数的分析。