<code>Read the fucking source code!</code> --By 魯迅
<code>A picture is worth a thousand words.</code> --By 高爾基
說明：
Kernel版本：4.14
ARM64處理器，Contex-A53，雙核
使用工具：Source Insight 3.5， Visio
從<code>（二）Linux實體記憶體初始化</code>中，可知在<code>paging_init</code>調用之前，存放<code>Kernel Image</code>和<code>DTB</code>的兩段實體記憶體區域可以通路了（相應的頁表已經建立好）。盡管實體記憶體已經通過<code>memblock_add</code>添加進系統，但是這部分的實體記憶體到虛拟記憶體的映射還沒有建立，可以通過<code>memblock_alloc</code>配置設定一段實體記憶體，但是還不能通路，一切還需要等待<code>paging_init</code>的執行。最終頁表建立好後，可以通過虛拟位址去通路最終的實體位址了。
按照慣例，先上圖，來一張ARM64核心的記憶體布局圖檔吧，最終的布局如下所示：
開啟探索之旅吧！
<code>paging_init</code>源代碼短小精悍，直接貼上來，分子產品來介紹吧。
<code>mark 1</code>：配置設定一頁大小的實體記憶體存放<code>pgd</code>；
<code>mark 2</code>：将核心的各個段進行映射；
<code>mark 3</code>：将memblock子系統添加的實體記憶體進行映射；
<code>mark 4</code>：切換頁表，并将建立立的頁表内容替換<code>swappper_pg_dir</code>頁表内容；
代碼看起來費勁？圖來了：
下邊将對各個子子產品進一步的分析。
這個子產品與<code>FIX MAP</code>映射區域相關，建議先閱讀前文<code>（二）Linux實體記憶體初始化</code>
先上圖：
<code>FIX MAP</code>的區域劃分從圖中可以看出來
本函數會先配置設定實體記憶體，然後借用之前的全局頁表<code>bm_pte</code>，建立實體位址到虛拟位址的映射，這次映射的作用是為了去通路實體記憶體，把記憶體清零，是以它隻是一個臨時操作，操作完畢後，會調用<code>pte_clear_fixmap()</code>來清除映射。
<code>early_pgtable_alloc</code>之後，我們看到<code>paging_init</code>調用了<code>pgd_set_fixmap</code>函數，這個函數調用完後，通過<code>memblock_alloc</code>配置設定的實體記憶體，最終就會用來存放<code>pgd table</code>了，這片區域的内容最後也會拷貝到<code>swapper_pg_dir</code>中去。
<code>map_kernel</code>的主要工作是完成核心中各個段的映射，此外還包括了<code>FIXADDR_START</code>虛拟位址的映射，如下圖：
映射完成之後，可以看一下具體各個段的區域，以我自己使用的平台為例：
這些位址資訊也能從<code>System.map</code>檔案中找到。
<code>aarch64-linux-gnu-objdump -x vmlinux</code>能檢視更詳細的位址資訊。
從函數名字中可以看出，<code>map_mem</code>主要完成的是實體記憶體的映射，這部分的實體記憶體是通過<code>memblock_add</code>添加到系統中的，當對應的memblock設定了<code>MEMBLOCK_NOMAP</code>的标志時，則不對其進行位址映射。
<code>map_mem</code>函數中，會周遊memblock中的各個塊，然後調用<code>__map_memblock</code>來完成實際的映射操作。先來一張效果圖：
<code>map_mem</code>都是将實體位址映射到線性區域中，我們也發現了<code>Kernel Image</code>中的<code>text, rodata</code>段映射了兩次，原因是其他的子系統，比如<code>hibernate</code>，會映射到線性區域中，可能需要線性區域的位址來引用核心的<code>text, rodata</code>，映射的時候也會限制成了<code>隻讀/不可執行</code>，防止意外修改或執行。
<code>map_kernel</code>和<code>map_mem</code>函數中的頁表映射，最終都是調用<code>__create_pgd_mapping</code>函數實作的：
總體來說，就是逐級頁表建立映射關系，同時中間會進行權限的控制等。
細節不再贅述，代碼結合圖檔閱讀，效果會更佳噢。
這部分代碼不多，不上圖了，看代碼吧：
簡單來說，将建立立好的pgd頁表内容，拷貝到<code>swapper_pg_dir</code>中，也就是覆寫掉之前的臨時頁表了。當拷貝完成後，顯而易見的是，我們可以把<code>paging_init</code>一開始配置設定的實體記憶體給釋放掉。
此外，在之前的文章也分析過<code>swapper_pg_dir</code>頁表存放的時候，是連續存放的<code>pgd, pud, pmd</code>等，現在隻需要複用<code>swapper_pg_dir</code>，其餘的當然也是可以釋放的了。
好了，點到為止，前路漫漫，離Buddy System，Slab，Malloc以及各種記憶體的騷操作好像還有很遠的樣子，待續吧。
作者：LoyenWang
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