1.1.1 共享内存
共享内存(Share Memory)是类似FIFO的数据传输设备[43]。共享内存采用的主要技术是内存映射。在共享内存中，由于所有高层的虚拟内存都基于底层物理内存，因此，物理内存是共享内存系统中最重要部分。在XtratuM系统中，物理内存是由Linux内核管理，因此，系统可以采用Linux内核APIs分配物理内存。为了提高系统分配物理内存的效率和成功率。共享内存的建立遵循以下准则：
l 物理内存的分配应该先于域的加载。也就是说，高层应用域无需物理内存分配而可以直接应用共享内存；
l 物理内存可以使用非连续物理内存；
l 共享内存的大小应该是PAGE_SIZE或者是该值的整数倍。
为了避免XtratuM内核太大，共享内存使用的物理内存由共享内存模块直接管理，并且与XtratuM内核分离。共享内存通过调用内核函数vmalloc()函数分配物理内存。由于共享内存使用的是块物理内存，动态管理机制被引用。用户可以通过”make menuconfig”的相应配置选项设置共享内存大小。在XtratuM系统，共有8个默认共享内存，并且共享内存的默认大小是128K。在系统中，vmalloc()函数被采用进行物理内存分配而没有选用kmalloc()函数，这是由于vmalloc()函数分配连续的虚拟内存空间，但是并不能保证分配的物理内存连续，而kmalloc()函数不仅可以分配连续的虚拟内存空间，而且物理内存分配亦连续。因此，kmalloc()函数的使用，尤其是分配大块内存时，其失败率相对较高，为此，共享内存中采用vmalloc()函数。类似于FIFO，页表内存的分配也是通过__get_free_page()函数。
域中的低地址已经被FIFO，堆，事件以及其它资源占用，因此，共享内存的默认虚拟地址是从0x 3000000开始。并且，由于共享内存是采用vmalloc()函数分配，所得地址为内核虚拟地址，为了将该地址转换成物理地址，系统采用了kvirt_to_phy()函数。
static inline unsigned long kvirt_to_phy(unsigned long vaddr)
{
unsigned long ret = 0UL;
pgd_t *pgd;
pud_t *pud;
pmd_t *pmd;
pte_t pte;
pgd = pgd_offset_k(vaddr);
if(! pgd_none(*pgd)) {
pud = pud_offset(pgd, vaddr);
if(!pud_none(*pud)) {
pmd = pmd_offset(pud, vaddr);
if(!pmd_none(*pmd)) {
pte = *(pte_offset_kernel(pmd, vaddr));
if(pte_present(pte)) {
ret=(unsigned long) age_address(pte_page(pte));
ret |= (vaddr & (PAGE_SIZE - 1));
}
}
}
}
return ret;
}
内存通过vmalloc()函数分配，并且相应虚拟地址可以通过kvirt_to_phy()函数转换为物理地址，接下来的任务就是将对应的物理内存映射到域空间地址。映射任务是在域加载时完成。
Int load_domain_sys(…)
{
…
/* share memory map */
vaddress = DEFAULT_SHM_ADDRESS;
shm_ctlpage_map(gd, vaddress, alloc_page);
event->shm_ctladdr = vaddress;
vaddress += PAGE_SIZE;
for(i = 0; i < SHM_COUNT; i++) {
shm_datapage_map(gd, vaddress+i*buffer_size, alloc_page, index);
event->shm_dataddr[i] = vaddress+i*buffer_size;
}
…
}