评论

收藏

[HarmonyOS] 鸿蒙轻内核虚拟内存基础知识:虚拟内存进程空间编号

移动开发 移动开发 发布于:2021-11-11 14:27 | 阅读数:367 | 评论:0

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);
}
  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~

关注下面的标签,发现更多相似文章