Linux内核：虚拟地址到物理地址，是什么时候开始映射 _映射

【Linux内核：虚拟地址到物理地址，是什么时候开始映射】内核空间和用户空间申请的内存最终和buddy怎么交互？以及在页表映射上的区别？虚拟地址到物理地址，什么时候开始映射？
Buddy的问题分配的力度太大 buddy算法把空闲页面分成1，2，4页，buddy算法会明确知道哪一页内存空闲还是被占用？
4k，8k，16k
无论是在应用还是内核，都需要申请很小的内存。
从buddy要到的内存，会进行slab切割。
slab原理：比如在内核中申请8字节的内存，buddy分配4K，分成很多个小的8个字节，每个都是一个object 。
slab，slub，slob 是slab机制的三种不同实现算法。
linux 会针对一些常规的小的内存申请，数据结构，会做slab申请。
cat /proc/slabinfo 可以看到内核空间小块内存的申请情况，也是slab分配的情况。
<num_objs>：每个slab一共可以分出多少个obj，<active_objs> ：还可以分配多少个obj，< pagesperslab>：每个slab对应多少个pages，< objperslab>：每个slab可以分出多少个object，< objsize>：每个obj多大，
slab主要分为两类：
一、常用数据结构像 nfsd_drc，UDPv6，TCPv6 ，这些经常申请和释放的数据结构。比如，存在TCPv6的slab，之后申请 TCPv6 数据结构时，会通过这个slab来申请。

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二、常规的小内存申请，做的slab 。例如 kmalloc-32，kmalloc-64，kmalloc-96，kmalloc-128

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注意，slab申请和分配的都是只针对内核空间，与用户空间申请分配内存无关。用户空间的malloc和free调用的是libc 。
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slab和buddy的关系？
1、slab的内存来自于buddy 。slab相当于二级管理器。
2、slab和buddy在算法上，级别是对等的。
两者都是内存分配器，buddy是把内存条分成多个Zone来管理分配，slab是把从buddy拿到的内存，进行管理分配。
同理，malloc 和free也不找buddy拿内存。malloc 和free不是系统调用，只是c库中的函数。
mallopt在C库中有一个api是mallopt，可以控制一系列的选项。

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M_TRIM_THRESHOLD：控制c库把内存还给内核的阈值。
-1UL 代表最大的正整数。
此处代表应用程序把内存还给c库后，c库并不把内存还给内核。
<do your RT-thing>
程序在此处申请内存，都不需要再和内核交互了，此时程序的实时性比较高。
kmalloc vs. vmalloc/ioremap内存空间：内存+寄存器
register --> LDR/STR
所有内存空间的东西，CPU去访问，都要通过虚拟地址。CPU --> virt --> mmu --> phys
cpu请求虚拟地址，mmu根据cpu请求的虚拟地址，查页表的物理地址。
buddy算法，管理这一页的使用情况。
两个虚拟地址可以映射到同一个物理地址。

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页表 -> 数组，任何一个虚拟地址，都可以用地址的高20位，作为页表的行号去读对应的页表项。而第12位，是指页面内偏移。（由于一页是4K，2^12 足够描述)
kmalloc 和 vmalloc 申请的内存，有什么区别？答：申请之后，是否还要去改页表。一般情况，kmalloc申请内存，不需要再去改页表。同一张页表，几个虚拟地址可以同时映射到同一个物理地址。
寄存器，通过ioremap往vmalloc区域，进行映射。然后改进程的虚拟地址页表。
总结：所有的页，最底层都是用buddy算法进行管理，用虚拟地址找物理地址。理解内存分配和映射的区别，无论是lowmem还是highmem 都可以被vmalloc拿走，也可能被用户拿走，只不过拿走之后，还要把虚拟地址往物理地址再映射一遍。但如果是被kmalloc拿走，一般指低端内存，就不需要再改进程的页表。因为这部分低端内存，已经做好了虚实映射。
cat /proc/vmallocinfo |grep ioremap可以看到寄存器中的哪个区域，被映射到哪个虚拟地址。
vmalloc区域主要用来，vmalloc申请的内存从这里找虚拟地址和寄存器的ioremap映射。