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啟動時記憶體管理¶

早期系統初始化無法使用“普通”記憶體管理，因為它尚未設定。但仍需要為各種資料結構分配記憶體，例如物理頁分配器。

一個名為 memblock 的專用分配器執行啟動時記憶體管理。特定架構的初始化必須在 setup_arch() 函式中設定它，並在 mem_init() 函式中將其拆除。

一旦早期記憶體管理可用，它會提供各種函式和宏用於記憶體分配。分配請求可以定向到第一個（也可能是唯一）節點，或者 NUMA 系統中的特定節點。存在在分配失敗時導致恐慌的 API 變體，也有不會恐慌的。

Memblock 還提供了多種控制其自身行為的 API。

Memblock 概述¶

Memblock 是一種在早期啟動期間管理記憶體區域的方法，此時常規的核心記憶體分配器尚未啟動和執行。

Memblock 將系統記憶體視為連續區域的集合。這些集合有幾種型別：

memory - 描述核心可用的物理記憶體；這可能與系統中實際安裝的物理記憶體不同，例如當記憶體受 mem= 命令列引數限制時
reserved - 描述已分配的區域
physmem - 描述啟動期間可用的實際物理記憶體，無論可能存在的限制和記憶體熱插拔/熱拔；physmem 型別僅在某些架構上可用。

每個區域由 struct memblock_region 表示，該結構定義了區域的範圍、其屬性以及 NUMA 系統上的 NUMA 節點 ID。每種記憶體型別由 struct memblock_type 描述，該結構包含一個記憶體區域陣列以及分配器元資料。“memory”和“reserved”型別被很好地封裝在 struct memblock 中。該結構在構建時靜態初始化。區域陣列的初始大小，“memory”型別為 INIT_MEMBLOCK_MEMORY_REGIONS，“reserved”型別為 INIT_MEMBLOCK_RESERVED_REGIONS。“physmem”型別的區域陣列初始大小為 INIT_PHYSMEM_REGIONS。memblock_allow_resize() 在新增新區域時啟用區域陣列的自動調整大小。應謹慎使用此功能，以確保為區域陣列分配的記憶體不會與應保留的區域（例如 initrd）重疊。

早期架構設定應使用 memblock_add() 或 memblock_add_node() 函式告知 memblock 物理記憶體佈局。第一個函式不將區域分配給 NUMA 節點，適用於 UMA 系統。然而，它也可以在 NUMA 系統上使用，並在後續設定過程中使用 memblock_set_node() 將區域分配給 NUMA 節點。memblock_add_node() 直接執行此類分配。

一旦 memblock 設定完畢，就可以使用以下 API 變體之一分配記憶體：

memblock_phys_alloc*() - 這些函式返回已分配記憶體的物理地址
memblock_alloc*() - 這些函式返回已分配記憶體的虛擬地址。

請注意，這兩種 API 變體都隱含地假設了允許的記憶體範圍和回退方法。有關更詳細的描述，請查閱 memblock_alloc_internal() 和 memblock_alloc_range_nid() 函式的文件。

隨著系統啟動的進行，特定架構的 mem_init() 函式會將所有記憶體釋放給夥伴頁分配器。

除非某個架構啟用 CONFIG_ARCH_KEEP_MEMBLOCK，否則 memblock 資料結構（“physmem”除外）將在系統初始化完成後被丟棄。

函式和結構體¶

以下是 memblock 資料結構、函式和宏的描述。其中一些實際上是內部的，但既然它們有文件，省略它們會很愚蠢。此外，閱讀內部函式的描述有助於理解其底層實際發生的情況。

enum memblock_flags¶: 記憶體區域屬性定義

常量

MEMBLOCK_NONE: 無特殊要求
MEMBLOCK_HOTPLUG: 韌體在早期啟動期間提供的記憶體對映中指示的、可熱插拔（可熱拔插）的系統 RAM 記憶體區域（例如，以後可能被熱拔插的記憶體範圍）。如果在核心命令列中設定了“movable_node”，則嘗試保持此記憶體區域可熱拔插。不適用於早期啟動後新增（“熱插拔”）的 memblock。
MEMBLOCK_MIRROR: 映象區域
MEMBLOCK_NOMAP: 不新增到核心直接對映中，並在記憶體對映中視為保留；有關詳細資訊，請參閱 memblock_mark_nomap() 的描述
MEMBLOCK_DRIVER_MANAGED: 始終透過驅動檢測並新增的記憶體區域，且從未在韌體提供的記憶體對映中指示為系統 RAM。這與核心資源樹中的 IORESOURCE_SYSRAM_DRIVER_MANAGED 相對應。
MEMBLOCK_RSRV_NOINIT: struct pages 未初始化的記憶體區域（僅適用於保留區域）。
MEMBLOCK_RSRV_KERN: 為核心使用而保留的記憶體區域，可以透過 memblock_reserve_kern() 或透過 memblock 分配 API 顯式保留。所有 memblock 分配都會設定此標誌。
MEMBLOCK_KHO_SCRATCH: kexec 在移交模式下可以傳遞給下一個核心的記憶體區域。在早期啟動期間，我們尚不瞭解所有記憶體保留，因此我們從前一個核心中獲取我們知道可以使用的臨時記憶體。這是在此階段唯一可以進行分配的記憶體。

struct memblock_region¶: 表示一個記憶體區域

定義:

struct memblock_region {
    phys_addr_t base;
    phys_addr_t size;
    enum memblock_flags flags;
#ifdef CONFIG_NUMA;
    int nid;
#endif;
};

成員

base: 區域的基地址
size: 區域的大小
flags: 記憶體區域屬性
nid: NUMA 節點 ID

struct memblock_type¶: 某種型別的記憶體區域集合

定義:

struct memblock_type {
    unsigned long cnt;
    unsigned long max;
    phys_addr_t total_size;
    struct memblock_region *regions;
    char *name;
};

成員

cnt: 區域數量
max: 已分配陣列的大小
total_size: 所有區域的總大小
regions: 區域陣列
name: 記憶體型別的符號名稱

struct memblock¶: memblock 分配器元資料

定義:

struct memblock {
    bool bottom_up;
    phys_addr_t current_limit;
    struct memblock_type memory;
    struct memblock_type reserved;
};

成員

bottom_up: 是自下而上方向嗎？
current_limit: 當前分配限制的物理地址
memory: 可用記憶體區域
reserved: 保留記憶體區域

for_each_physmem_range¶

for_each_physmem_range (i, type, p_start, p_end)

遍歷不包含在 type 中的 physmem 區域。

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
type: 指向 memblock_type 的指標，該型別從迭代中排除，可以是 NULL
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL

__for_each_mem_range¶

__for_each_mem_range (i, type_a, type_b, nid, flags, p_start, p_end, p_nid)

遍歷 type_a 中的 memblock 區域，且不包含在 type_b 中。如果 type_b 為 NULL，則僅遍歷 type_a。

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
type_a: 指向要迭代的 memblock_type 的指標
type_b: 指向 memblock_type 的指標，該型別從迭代中排除
nid: 節點選擇器，NUMA_NO_NODE 表示所有節點
flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL
p_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

__for_each_mem_range_rev¶

__for_each_mem_range_rev (i, type_a, type_b, nid, flags, p_start, p_end, p_nid)

反向遍歷 type_a 中的 memblock 區域，且不包含在 type_b 中。如果 type_b 為 NULL，則僅反向遍歷 type_a。

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
type_a: 指向要迭代的 memblock_type 的指標
type_b: 指向 memblock_type 的指標，該型別從迭代中排除
nid: 節點選擇器，NUMA_NO_NODE 表示所有節點
flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL
p_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

for_each_mem_range¶

for_each_mem_range (i, p_start, p_end)

遍歷記憶體區域。

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL

for_each_mem_range_rev¶

for_each_mem_range_rev (i, p_start, p_end)

反向遍歷 type_a 中的 memblock 區域，且不包含在 type_b 中。如果 type_b 為 NULL，則僅反向遍歷 type_a。

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL

for_each_reserved_mem_range¶

for_each_reserved_mem_range (i, p_start, p_end)

遍歷所有保留的 memblock 區域

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL

描述

遍歷 memblock 的保留區域。Memblock 初始化後即可使用。

for_each_mem_pfn_range¶

for_each_mem_pfn_range (i, nid, p_start, p_end, p_nid)

早期記憶體 pfn 範圍迭代器

引數

i: 用作迴圈變數的整數
nid: 節點選擇器，MAX_NUMNODES 表示所有節點
p_start: 指向 ulong 的指標，用於範圍的起始 pfn，可以是 NULL
p_end: 指向 ulong 的指標，用於範圍的結束 pfn，可以是 NULL
p_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

描述

遍歷已配置的記憶體範圍。

for_each_free_mem_pfn_range_in_zone_from¶

for_each_free_mem_pfn_range_in_zone_from (i, zone, p_start, p_end)

從給定點開始遍歷特定區域的空閒 memblock 區域

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
zone: 所有記憶體塊所在的區域
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL

描述

遍歷特定區域中空閒的（memory && !reserved）memblock 區域，從當前位置繼續。Memblock 初始化後即可使用。

for_each_free_mem_range¶

for_each_free_mem_range (i, nid, flags, p_start, p_end, p_nid)

遍歷空閒的 memblock 區域

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
nid: 節點選擇器，NUMA_NO_NODE 表示所有節點
flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL
p_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

描述

遍歷 memblock 中空閒的（memory && !reserved）區域。Memblock 初始化後即可使用。

for_each_free_mem_range_reverse¶

for_each_free_mem_range_reverse (i, nid, flags, p_start, p_end, p_nid)

反向遍歷空閒的 memblock 區域

引數

i: 用作迴圈變數的 u64
nid: 節點選擇器，NUMA_NO_NODE 表示所有節點
flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇
p_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
p_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL
p_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

描述

以相反順序遍歷 memblock 中空閒的（memory && !reserved）區域。Memblock 初始化後即可使用。

void memblock_set_current_limit(phys_addr_t limit)¶: 設定當前分配限制，以允許將分配限制在啟動期間當前可訪問的範圍。

引數

phys_addr_t limit: 新的限制值（物理地址）

unsigned long memblock_region_memory_base_pfn(const struct memblock_region *reg)¶: 獲取記憶體區域的最低 pfn

引數

const struct memblock_region *reg: memblock_region 結構體

返回值

與記憶體區域相交的最低 pfn

unsigned long memblock_region_memory_end_pfn(const struct memblock_region *reg)¶: 獲取記憶體區域的結束 pfn

引數

const struct memblock_region *reg: memblock_region 結構體

返回值

保留區域的 end_pfn

unsigned long memblock_region_reserved_base_pfn(const struct memblock_region *reg)¶: 獲取保留區域的最低 pfn

引數

const struct memblock_region *reg: memblock_region 結構體

返回值

與保留區域相交的最低 pfn

unsigned long memblock_region_reserved_end_pfn(const struct memblock_region *reg)¶: 獲取保留區域的結束 pfn

引數

const struct memblock_region *reg: memblock_region 結構體

返回值

保留區域的 end_pfn

for_each_mem_region¶

for_each_mem_region (region)

遍歷記憶體區域

引數

region: 迴圈變數

for_each_reserved_mem_region¶

for_each_reserved_mem_region (region)

遍歷保留記憶體區域

引數

region: 迴圈變數

phys_addr_t __init_memblock __memblock_find_range_bottom_up(phys_addr_t start, phys_addr_t end, phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid, enum memblock_flags flags)¶: 自下而上查詢空閒區域的工具函式

引數

phys_addr_t start: 候選範圍的起始
phys_addr_t end: 候選範圍的結束，可以是 MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE 或 MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
phys_addr_t size: 要查詢的空閒區域的大小
phys_addr_t align: 要查詢的空閒區域的對齊方式
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點
enum memblock_flags flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇

描述

從 memblock_find_in_range_node() 呼叫的工具函式，自下而上查詢空閒區域。

返回值

成功時返回找到的地址，失敗時返回 0。

phys_addr_t __init_memblock __memblock_find_range_top_down(phys_addr_t start, phys_addr_t end, phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid, enum memblock_flags flags)¶: 自上而下查詢空閒區域的工具函式

引數

phys_addr_t start: 候選範圍的起始
phys_addr_t end: 候選範圍的結束，可以是 MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE 或 MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
phys_addr_t size: 要查詢的空閒區域的大小
phys_addr_t align: 要查詢的空閒區域的對齊方式
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點
enum memblock_flags flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇

描述

從 memblock_find_in_range_node() 呼叫的工具函式，自上而下查詢空閒區域。

返回值

成功時返回找到的地址，失敗時返回 0。

phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range_node(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t start, phys_addr_t end, int nid, enum memblock_flags flags)¶: 在給定範圍和節點中查詢空閒區域

引數

phys_addr_t size: 要查詢的空閒區域的大小
phys_addr_t align: 要查詢的空閒區域的對齊方式
phys_addr_t start: 候選範圍的起始
phys_addr_t end: 候選範圍的結束，可以是 MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE 或 MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點
enum memblock_flags flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇

描述

在指定的範圍和節點中，查詢大小為 size 並按 align 對齊的空閒區域。

返回值

成功時返回找到的地址，失敗時返回 0。

phys_addr_t __init_memblock memblock_find_in_range(phys_addr_t start, phys_addr_t end, phys_addr_t size, phys_addr_t align)¶: 在給定範圍中查詢空閒區域

引數

phys_addr_t start: 候選範圍的起始
phys_addr_t end: 候選範圍的結束，可以是 MEMBLOCK_ALLOC_ANYWHERE 或 MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE
phys_addr_t size: 要查詢的空閒區域的大小
phys_addr_t align: 要查詢的空閒區域的對齊方式

描述

在指定的範圍中，查詢大小為 size 並按 align 對齊的空閒區域。

返回值

成功時返回找到的地址，失敗時返回 0。

void memblock_discard(void)¶: 如果記憶體和保留陣列已分配，則將其丟棄

引數

void: 無引數

int __init_memblock memblock_double_array(struct memblock_type *type, phys_addr_t new_area_start, phys_addr_t new_area_size)¶: 將 memblock 區域陣列的大小加倍

引數

struct memblock_type *type: 正在加倍的區域陣列的 memblock 型別
phys_addr_t new_area_start: 要避免重疊的記憶體範圍的起始地址
phys_addr_t new_area_size: 要避免重疊的記憶體範圍的大小

描述

將 type 區域陣列的大小加倍。如果 memblock 用於為一個新的保留區域陣列分配記憶體，並且存在一個先前已分配的記憶體範圍 [new_area_start, new_area_start + new_area_size] 等待保留，請確保新陣列使用的記憶體不與此範圍重疊。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -1。

void __init_memblock memblock_merge_regions(struct memblock_type *type, unsigned long start_rgn, unsigned long end_rgn)¶: 合併相鄰的相容區域

引數

struct memblock_type *type: 要掃描的 memblock 型別
unsigned long start_rgn: 從 (start_rgn - 1) 開始掃描
unsigned long end_rgn: 掃描結束於 (end_rgn - 1)。掃描 type 並在 [start_rgn - 1, end_rgn) 範圍內合併相鄰的相容區域。

void __init_memblock memblock_insert_region(struct memblock_type *type, int idx, phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid, enum memblock_flags flags)¶: 插入新的 memblock 區域

引數

struct memblock_type *type: 要插入的 memblock 型別
int idx: 插入點的索引
phys_addr_t base: 新區域的基地址
phys_addr_t size: 新區域的大小
int nid: 新區域的節點 ID
enum memblock_flags flags: 新區域的標誌

描述

將新的 memblock 區域 [base, base + size) 插入到 type 的 idx 位置。type 必須已經有足夠的額外空間來容納新區域。

int __init_memblock memblock_add_range(struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid, enum memblock_flags flags)¶: 新增新的 memblock 區域

引數

struct memblock_type *type: 要新增新區域的 memblock 型別
phys_addr_t base: 新區域的基地址
phys_addr_t size: 新區域的大小
int nid: 新區域的 nid
enum memblock_flags flags: 新區域的標誌

描述

將新的 memblock 區域 [base, base + size) 新增到 type 中。新區域允許與現有區域重疊 - 重疊不會影響已存在的區域。新增後，type 保證是最小的（所有相鄰的相容區域都已合併）。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_add_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size, int nid, enum memblock_flags flags)¶: 在 NUMA 節點內新增新的 memblock 區域

引數

phys_addr_t base: 新區域的基地址
phys_addr_t size: 新區域的大小
int nid: 新區域的 nid
enum memblock_flags flags: 新區域的標誌

描述

將新的 memblock 區域 [base, base + size) 新增到“memory”型別中。有關模式詳細資訊，請參閱 memblock_add_range() 的描述。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_add(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 新增新的 memblock 區域

引數

phys_addr_t base: 新區域的基地址
phys_addr_t size: 新區域的大小

描述

將新的 memblock 區域 [base, base + size) 新增到“memory”型別中。有關模式詳細資訊，請參閱 memblock_add_range() 的描述。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

bool __init_memblock memblock_validate_numa_coverage(unsigned long threshold_bytes)¶: 檢查未分配節點 ID 的記憶體量是否小於閾值

引數

unsigned long threshold_bytes: 可以具有未分配節點 ID 的最大記憶體大小（以位元組為單位）。

描述

有缺陷的韌體可能會報告不屬於任何節點的記憶體。檢查此類記憶體量是否低於 threshold_bytes。

返回值

成功時返回 true，失敗時返回 false。

int __init_memblock memblock_isolate_range(struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size, int *start_rgn, int *end_rgn)¶: 將給定範圍隔離成不相交的 memblock

引數

struct memblock_type *type: 要隔離範圍的 memblock 型別
phys_addr_t base: 要隔離的範圍基址
phys_addr_t size: 要隔離的範圍大小
int *start_rgn: 隔離區域起始的輸出引數
int *end_rgn: 隔離區域結束的輸出引數

描述

遍歷 type 並確保區域不越過 [base, base + size) 定義的邊界。跨越邊界的區域將在邊界處被分割，這最多會建立兩個額外的區域。範圍內的第一個區域的索引在 *start_rgn 中返回，範圍後的第一個區域的索引在 *end_rgn 中返回。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

void __init_memblock memblock_free(void *ptr, size_t size)¶: 釋放啟動記憶體分配

引數

void *ptr: 啟動記憶體分配的起始地址
size_t size: 啟動記憶體塊的大小（以位元組為單位）

描述

釋放先前由 memblock_alloc_xx() API 分配的啟動記憶體塊。釋放的記憶體將不會被釋放到夥伴分配器。

int __init_memblock memblock_phys_free(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 釋放啟動記憶體塊

引數

phys_addr_t base: 啟動記憶體塊的物理起始地址
phys_addr_t size: 啟動記憶體塊的大小（以位元組為單位）

描述

釋放先前由 memblock_phys_alloc_xx() API 分配的啟動記憶體塊。釋放的記憶體將不會被釋放到夥伴分配器。

int __init_memblock memblock_setclr_flag(struct memblock_type *type, phys_addr_t base, phys_addr_t size, int set, int flag)¶: 設定或清除記憶體區域的標誌

引數

struct memblock_type *type: 要設定/清除標誌的 memblock 型別
phys_addr_t base: 區域的基地址
phys_addr_t size: 區域的大小
int set: 設定或清除標誌
int flag: 要更新的標誌

描述

此函式隔離區域 [base, base + size)，並設定/清除標誌。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_mark_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 用 MEMBLOCK_HOTPLUG 標誌標記可熱插拔記憶體。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_clear_hotplug(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 清除指定區域的 MEMBLOCK_HOTPLUG 標誌。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_mark_mirror(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 用 MEMBLOCK_MIRROR 標誌標記映象記憶體。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_mark_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 用 MEMBLOCK_NOMAP 標誌標記記憶體區域。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

描述

標記有 MEMBLOCK_NOMAP 的記憶體區域將不會被新增到物理記憶體的直接對映中。這些區域仍將由記憶體對映覆蓋。記憶體對映中代表 NOMAP 記憶體幀的 struct page 將是 PageReserved()。

注意

如果正在標記為 MEMBLOCK_NOMAP 的記憶體是從 memblock 分配的，則呼叫方必須通知 kmemleak 忽略該記憶體。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_clear_nomap(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 清除指定區域的 MEMBLOCK_NOMAP 標誌。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int __init_memblock memblock_reserved_mark_noinit(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 用 MEMBLOCK_RSRV_NOINIT 標誌標記一個保留記憶體區域，這將導致該區域的 struct pages 不會被初始化。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

描述

對於標記有 MEMBLOCK_RSRV_NOINIT 的保留記憶體區域，struct pages 將不會被初始化。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int memblock_mark_kho_scratch(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 將記憶體區域標記為 MEMBLOCK_KHO_SCRATCH。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

描述

只有標記有 MEMBLOCK_KHO_SCRATCH 的記憶體區域才會在 kexec 移交的早期啟動期間被考慮用於分配。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

int memblock_clear_kho_scratch(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 清除指定區域的 MEMBLOCK_KHO_SCRATCH 標誌。

引數

phys_addr_t base: 區域的基物理地址
phys_addr_t size: 區域的大小

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

void __next_mem_range(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags, struct memblock_type *type_a, struct memblock_type *type_b, phys_addr_t *out_start, phys_addr_t *out_end, int *out_nid)¶: 用於for_each_free_mem_range()等的下一個函式。

引數

u64 *idx: 指向u64迴圈變數的指標
int nid: 節點選擇器，NUMA_NO_NODE 表示所有節點
enum memblock_flags flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇
struct memblock_type *type_a: 指向獲取記憶體範圍的memblock_type的指標
struct memblock_type *type_b: 指向排除記憶體的memblock_type的指標
phys_addr_t *out_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
phys_addr_t *out_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL
int *out_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

描述

從 *idx 中找到第一個匹配 nid 的區域，填充輸出引數，並更新 *idx 以供下一次迭代。 *idx 的低32位包含type_a的索引，高32位索引type_b中每個區域之前的區域。例如，如果type_b區域如下所示：

0:[0-16), 1:[32-48), 2:[128-130)

高32位索引以下區域。

0:[0-0), 1:[16-32), 2:[48-128), 3:[130-MAX)

由於兩個區域陣列都已排序，函式會同步推進兩個索引並返回每個交集。

void __init_memblock __next_mem_range_rev(u64 *idx, int nid, enum memblock_flags flags, struct memblock_type *type_a, struct memblock_type *type_b, phys_addr_t *out_start, phys_addr_t *out_end, int *out_nid)¶: for_each_*_range_rev() 的通用下一個函式

引數

u64 *idx: 指向u64迴圈變數的指標
int nid: 節點選擇器，NUMA_NO_NODE 表示所有節點
enum memblock_flags flags: 根據記憶體屬性從塊中選擇
struct memblock_type *type_a: 指向獲取記憶體範圍的memblock_type的指標
struct memblock_type *type_b: 指向排除記憶體的memblock_type的指標
phys_addr_t *out_start: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的起始地址，可以是 NULL
phys_addr_t *out_end: 指向 phys_addr_t 的指標，用於範圍的結束地址，可以是 NULL
int *out_nid: 指向 int 的指標，用於範圍的 nid，可以是 NULL

描述

從type_a中找到未在type_b中標記為不適合的下一個範圍。

與__next_mem_range()相反。

int __init_memblock memblock_set_node(phys_addr_t base, phys_addr_t size, struct memblock_type *type, int nid)¶: 設定memblock區域的節點ID

引數

phys_addr_t base: 要設定節點ID的區域的基地址
phys_addr_t size: 要設定節點ID的區域的大小
struct memblock_type *type: 要設定節點ID的memblock型別
int nid: 要設定的節點ID

描述

將memblock type 區域在 [base, base + size) 範圍內的節點ID設定為 nid。必要時，跨區域邊界的區域會被分割。

返回值

成功時返回 0，失敗時返回 -errno。

void __init_memblock __next_mem_pfn_range_in_zone(u64 *idx, struct zone *zone, unsigned long *out_spfn, unsigned long *out_epfn)¶: for_each_*_range_in_zone()的迭代器

引數

u64 *idx: 指向u64迴圈變數的指標
struct zone *zone: 所有記憶體塊所在的區域
unsigned long *out_spfn: 指向 ulong 的指標，用於範圍的起始 pfn，可以是 NULL
unsigned long *out_epfn: 指向 ulong 的指標，用於範圍的結束 pfn，可以是 NULL

描述

此函式旨在作為for_each_mem_range型別迭代器的 zone/pfn 特定包裝器。它們專門用於延遲記憶體初始化例程中，因此我們在整個程式碼中重複了許多相同的邏輯。因此，與其在多個位置擁有它，不如將其集中到一個新的迭代器中，該迭代器可以完成它們所需的一切，這似乎更有意義。

phys_addr_t memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t start, phys_addr_t end, int nid, bool exact_nid)¶: 分配引導記憶體塊

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
phys_addr_t start: 要分配的記憶體區域的下界（物理地址）
phys_addr_t end: 要分配的記憶體區域的上界（物理地址）
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點
bool exact_nid: 控制分配是否回退到其他節點

描述

如果 end == MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE，則從 memblock.current_limit 限制的記憶體區域進行分配。

如果指定的節點無法容納請求的記憶體且 exact_nid 為 false，則分配將回退到系統中的任何節點。

對於具有記憶體映象的系統，首先嚐試從啟用映象的區域分配，然後從任何記憶體區域重試。

此外，函式使用 kmemleak_alloc_phys 分配引導記憶體塊，它永不報告為洩漏。

返回值

成功時為分配的記憶體塊的物理地址，失敗時為0。

phys_addr_t memblock_phys_alloc_range(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t start, phys_addr_t end)¶: 在指定範圍內分配記憶體塊

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
phys_addr_t start: 要分配的記憶體區域的下界（物理地址）
phys_addr_t end: 要分配的記憶體區域的上界（物理地址）

描述

在 start 和 end 之間分配 size 位元組。

返回值

成功時返回分配的記憶體塊的物理地址，失敗時返回0。

phys_addr_t memblock_phys_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, int nid)¶: 從指定的NUMA節點分配記憶體塊

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點

描述

從指定的NUMA節點分配記憶體塊。如果該節點沒有可用記憶體，則嘗試從系統中的任何節點分配。

返回值

成功時返回分配的記憶體塊的物理地址，失敗時返回0。

void *memblock_alloc_internal(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr, int nid, bool exact_nid)¶: 分配引導記憶體塊

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
phys_addr_t min_addr: 要分配的記憶體區域的下界（物理地址）
phys_addr_t max_addr: 要分配的記憶體區域的上界（物理地址）
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點
bool exact_nid: 控制分配是否回退到其他節點

描述

使用memblock_alloc_range_nid()分配記憶體塊，並將返回的物理地址轉換為虛擬地址。

如果無法滿足 min_addr 限制，則會放棄該限制，並回退到 min_addr 以下的記憶體進行分配。其他約束，例如節點和映象記憶體，將再次在memblock_alloc_range_nid()中處理。

返回值

成功時返回分配的記憶體塊的虛擬地址，失敗時返回NULL。

void *memblock_alloc_exact_nid_raw(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr, int nid)¶: 在精確節點上分配引導記憶體塊，不清零記憶體

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
phys_addr_t min_addr: 優先從中分配記憶體區域的下界（物理地址）
phys_addr_t max_addr: 優先從中分配記憶體區域的上界（物理地址），或者MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE表示僅從memblock.current_limit值限制的記憶體中分配
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點

描述

公共函式，如果啟用，提供額外的除錯資訊（包括呼叫者資訊）。不清零已分配的記憶體。

返回值

成功時返回分配的記憶體塊的虛擬地址，失敗時返回NULL。

void *memblock_alloc_try_nid_raw(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr, int nid)¶: 分配引導記憶體塊，不清零記憶體且不發生panic

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
phys_addr_t min_addr: 優先從中分配記憶體區域的下界（物理地址）
phys_addr_t max_addr: 優先從中分配記憶體區域的上界（物理地址），或者MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE表示僅從memblock.current_limit值限制的記憶體中分配
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點

描述

公共函式，如果啟用，提供額外的除錯資訊（包括呼叫者資訊）。不清零已分配的記憶體，如果請求無法滿足則不發生panic。

返回值

成功時返回分配的記憶體塊的虛擬地址，失敗時返回NULL。

void *memblock_alloc_try_nid(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t min_addr, phys_addr_t max_addr, int nid)¶: 分配引導記憶體塊

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
phys_addr_t min_addr: 優先從中分配記憶體區域的下界（物理地址）
phys_addr_t max_addr: 優先從中分配記憶體區域的上界（物理地址），或者MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE表示僅從memblock.current_limit值限制的記憶體中分配
int nid: 要查詢的空閒區域的 nid，NUMA_NO_NODE 表示任意節點

描述

公共函式，如果啟用，提供額外的除錯資訊（包括呼叫者資訊）。此函式會將已分配的記憶體清零。

返回值

成功時返回分配的記憶體塊的虛擬地址，失敗時返回NULL。

void *__memblock_alloc_or_panic(phys_addr_t size, phys_addr_t align, const char *func)¶: 嘗試分配記憶體並在失敗時panic

引數

phys_addr_t size: 要分配的記憶體塊的大小（位元組）
phys_addr_t align: 區域和塊大小的對齊
const char *func: 呼叫函式名

描述

此函式嘗試使用memblock_alloc分配記憶體，如果失敗，則會使用格式化的訊息呼叫panic。此函式不應直接使用，請使用宏memblock_alloc_or_panic。

void memblock_free_late(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 直接將頁面釋放到buddy分配器

引數

phys_addr_t base: 啟動記憶體塊的物理起始地址
phys_addr_t size: 啟動記憶體塊的大小（以位元組為單位）

描述

這僅在memblock分配器已被拆除但系統仍在初始化時有用。頁面直接釋放到buddy分配器。

unsigned long memblock_estimated_nr_free_pages(void)¶: 從memblock角度返回估計的空閒頁面數

引數

void: 無引數

描述

在啟動期間，子系統可能需要在buddy提供精確數字之前，獲得整個系統中空閒頁面的粗略估計。尤其是在啟用CONFIG_DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT的情況下，從buddy獲得的數字在啟動期間可能非常不精確。

返回值

從memblock角度估計的空閒頁面數。

bool __init_memblock memblock_is_region_memory(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 檢查區域是否為記憶體的子集

引數

phys_addr_t base: 要檢查區域的基地址
phys_addr_t size: 要檢查區域的大小

描述

檢查區域 [base, base + size) 是否為記憶體塊的子集。

返回值

如果為false則返回0，如果為true則返回非零值

bool __init_memblock memblock_is_region_reserved(phys_addr_t base, phys_addr_t size)¶: 檢查區域是否與保留記憶體相交

引數

phys_addr_t base: 要檢查區域的基地址
phys_addr_t size: 要檢查區域的大小

描述

檢查區域 [base, base + size) 是否與保留記憶體塊相交。

返回值

如果相交則為True，否則為False。

void memblock_free_all(void)¶: 將空閒頁面釋放到buddy分配器

引數

void: 無引數

int reserve_mem_find_by_name(const char *name, phys_addr_t *start, phys_addr_t *size)¶: 透過名稱查詢保留記憶體區域

引數

const char *name: 附加到保留記憶體區域的名稱
phys_addr_t *start: 如果找到，儲存起始地址
phys_addr_t *size: 如果找到，儲存地址的大小。

描述

只有當找到 name 時，start 和 size 才會更新。

返回值

如果找到則為1，如果未找到則為0。

int reserve_mem_release_by_name(const char *name)¶: 釋放具有給定名稱的保留記憶體區域

引數

const char *name: 附加到保留記憶體區域的名稱

描述

強制釋放保留記憶體區域中的頁面，以便這些記憶體可以用作空閒記憶體。釋放後，保留區域的大小變為0。

返回值

如果釋放則為1，如果未找到則為0。

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目錄

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啟動時記憶體管理¶

Memblock 概述¶

函式和結構體¶