非連続メモリ割り当てと固定マップ用リニアアドレスの違い

Question

Linuxでは高位物理アドレスを直接マッピングできるだけのリニアアドレスがないので（ない場合）
最後の128MBを使って一時的にマッピングできない部分をマッピングするようです。

カーネル空間のリニアアドレス0xc0000000を物理アドレス0x00000000へ線型にマッピングする。

この際、高位アドレスへマッピングする方法として

・永続的カーネルマッピング
・一時的カーネルマッピング
・非連続メモリ割り当て

といったものがあるようですが

この固定マップ用リニアアドレスとは何ですか？
非連続メモリ割り当てと何が違うんですか？

リンク内容

＞固定用マップリニアアドレスでは通常のマッピングよりも効率的に物理メモリを参照できる。
通常のマッピングでは固定用マップリニアアドレスに比べると一回余分なメモリ参照が必要。

私にも理解できるようにわかりやすく教えてください。

Comments

[y_waiwai]

理解できないから教えろ、と丸投げされても、もっと勉強しましょう、としかいいようがないですねー

[kazuyakazuya]

固定マップ用リニアアドレスという用語自体調べても出てきません
少なくても詳解linuxという本には"固定マップ用リニアアドレス"という用語で出てきています。

では言い方を変えて・・・
どうやって調べたら
詳解Linuxで出てくる"固定マップ用リニアアドレス"の意味がわかるんですか？
一般的に"固定マップ用リニアアドレス"という言い方はしないのでしょうか？

[dodox86]

> 一般的に"固定マップ用リニアアドレス"という言い方はしないのでしょうか？

一般的に、と言いますか、この話の文脈で言う"固定マップ用リニアアドレス(Fix Mapped Linear Addresses)"とはLinuxカーネルのメモリ管理機構においてあえて名付けた単語だと思います。話の前後の関係もあるでしょうから、リファレンスや説明、カーネルのソースを読み込まないと理解は難しいかもしれません。
https://www.kernel.org/doc/gorman/html/understand/understand012.html
https://www.halolinux.us/kernel-reference/fixmapped-linear-addresses.html
（理解できるように説明するのは到底私には無理なので、コメントのみです）

[kazuyakazuya]

わかりました。
もうちょっと自分で調べてみます・・・

Answer 1

固定用マップリニアアドレスでは通常のマッピングよりも効率的に物理メモリを参照できる。

通常のマッピングでは固定用マップリニアアドレスに比べると一回余分なメモリ参照が必要。

概念だけ説明すると、
[1, 2, 3] という連続するデータを表現する場合。addr=0から読み取るとして

addr	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
data	1	2	3	x	x	x	x	x	x	x

データがそのまま 1, 2, 3 になる。

addr	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
data	5	7	9	x	x	1	x	2	x	3

アドレス 5, 7, 9 を参照し 1, 2, 3 という値を得る、という感じの違いです。

x の所は、他のデータが利用します。

Comments

[kazuyakazuya]

回答ありがとうございます。
すみません　なぜこれで一回分余計なメモリ参照をしなくていいのかがよくわかりません。

ここでいう通常のマッピングとは固定メモリマップ以外の方法ですよね。

[teamikl]

引用元リンクの更に元の引用は、Linux Kernel 「2.5.6 固定マップ用リニアアドレス」だと思うのですが

> カーネルは値の変わらないポインタ変数の代わりに固定マップ用リニアアドレスを使用します。(略)
> 固定マップ用リニアアドレスは、ポインタ変数よりも効率的に利用できます。
> ポインタ変数の関節参照は、固定のアドレスに対する直接参照よりも一回分余分なメモリ参照が必要です。

”効率的”の理由のひとつは、直接参照が可能な点です。(メモリの参照回数を数えて見て下さい)
実際にも offset 計算のみで物理アドレスを求めることができます。
通常のマッピング(といっても色々ありますが、原文の意図するところではポインタ変数)関節参照となり、
これが「一回分余分なメモリ参照」です。
メモリのマッピングに関しては、実際にはページング等も絡みます。