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)];

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;}

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);}

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。

点击关注，第一时间了解华为云新鲜技术~