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鸿蒙轻内核虚拟内存基础知识:虚拟内存进程空间编号

  • 2021 年 11 月 11 日
  • 本文字数:1148 字

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摘要:本文介绍了 OpenHarmony 鸿蒙轻内核 LiteOS-A 的虚拟地址空间编号知识,详细分析进程空间编号的申请与释放操作。

 

本文分享自华为云社区《鸿蒙轻内核A核源码分析系列四 (1) 虚拟内存进程空间编号》,作者: zhushy 。

 

在熟悉下 OpenHarmony 鸿蒙轻内核提供的虚拟内存(Virtual memory)管理模块之前,作为预备基础知识,我们先了解下虚拟内存进程空间编号,进程空间编号功能相对独立,源代码文件单独维护。涉及的头文件和 C 源代码文件分别为 arch/arm/arm/include/los_asid.h 和 arch/arm/arm/src/los_asid.c。本文先介绍 OpenHarmony 鸿蒙轻内核 LiteOS-A 的虚拟地址空间编号知识,然后详细分析进程空间编号的申请与释放操作。

1. 地址空间编号数组


虚拟内存地址空间编号取值范围为[0,255],256 个编号对应 8 位数值。为了记录 256 个进程地址空间编号的使用状态需要 256 个比特位来维护。下述代码中位图字数 BITMAP_NUM_WORDS(1UL<< MMU_ARM_ASID_BITS)等于 8,即地址空间编号数组的大小为 8,每个位图字 32 位,正好对应 256 个比特位。


#define MMU_ARM_ASID_BITS           8......STATIC UINTPTR g_asidPool[BITMAP_NUM_WORDS(1UL << MMU_ARM_ASID_BITS)];
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2. 函数 OsAllocAsid()


函数 OsAllocAsid()用于分配一个地址空间编号,输出参数 UINT32*asid 记录获取的地址空间编号,获取失败时返回值为-1;获取地址空间编号成功时返回 LOS_OK。⑴处语句获取 g_asidPool 数组元素中二进制位数值从左到右第一处为 0 的位数。⑵处如果获取的位数大于等于 0,小于 256,没有越界,说明获取地址空间编号成功。执行⑶把该 bit 位设置为 1,标记为已使用。⑷处设置获取的地址空间编号。


status_t OsAllocAsid(UINT32 *asid){    UINT32 flags;    LOS_SpinLockSave(&g_cpuAsidLock, &flags);⑴  UINT32 firstZeroBit = LOS_BitmapFfz(g_asidPool, 1UL << MMU_ARM_ASID_BITS);⑵  if (firstZeroBit >= 0 && firstZeroBit < (1UL << MMU_ARM_ASID_BITS)) {⑶      LOS_BitmapSetNBits(g_asidPool, firstZeroBit, 1);⑷      *asid = firstZeroBit;        LOS_SpinUnlockRestore(&g_cpuAsidLock, flags);        return LOS_OK;    }
LOS_SpinUnlockRestore(&g_cpuAsidLock, flags); return firstZeroBit;}
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3. 函数 OsFreeAsid


函数 OsFreeAsid 释放地址空间编号,代码比较简单调用 LOS_BitmapClrNBits()把地址编号所在的 bit 位清 0 即可。


VOID OsFreeAsid(UINT32 asid){    UINT32 flags;    LOS_SpinLockSave(&g_cpuAsidLock, &flags);    LOS_BitmapClrNBits(g_asidPool, asid, 1);    LOS_SpinUnlockRestore(&g_cpuAsidLock, flags);}
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4.总结


本文首先介绍了 OpenHarmony 鸿蒙轻内核 LiteOS-A 的虚拟地址空间编号知识,然后详细分析进程空间编号的申请与释放操作。


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发布于: 2 小时前阅读数: 5
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