PFN_UP是PFN_DOWN的配套宏用于将物理地址向上取整转换为页帧号PFN。定义在include/linux/pfn.h中。定义与原理#define PFN_UP(x) (((x) PAGE_SIZE - 1) PAGE_SHIFT)它的核心逻辑是先将地址加上PAGE_SIZE - 1再右移PAGE_SHIFT位相当于向上取整除法。在 x86 架构下PAGE_SHIFT为 12PAGE_SIZE为 4096因此PFN_UP(addr) (addr 4095) / 4096核心作用将物理地址向上取整到它所在的下一个页帧号。如果地址恰好落在页边界上则返回该页的页帧号否则返回下一页的页帧号。表达式结果说明PFN_UP(0)0恰好是页边界返回第 0 页PFN_UP(1)1跨越了第 0 页向上取整到第 1 页PFN_UP(4095)1仍在第 0 页内向上取整到第 1 页PFN_UP(4096)1恰好是页边界返回第 1 页PFN_UP(4097)2跨越了第 1 页向上取整到第 2 页与PFN_DOWN的对比宏行为示例PFN_DOWN(x)向下取整返回地址所在页的 PFNPFN_DOWN(4095) 0PFN_UP(x)向上取整返回地址之后的页的 PFNPFN_UP(4095) 1两者的关系可以用一个不等式表示PFN_DOWN(addr) PFN_UP(addr)内核中的典型用途PFN_UP最常见的场景是计算一段内存区域跨越的页数尤其是当起始或结束地址不在页边界上时计算覆盖某段内存所需的页数nr_pages PFN_UP(end) - PFN_DOWN(start);确保分配的内存覆盖请求范围如果请求的大小不是页大小的整数倍PFN_UP会确保分配的页数足够覆盖整个请求。DMA 缓冲区计算设备 DMA 操作通常要求缓冲区按页对齐PFN_UP用于确定实际需要映射的页数。使用注意PFN_UP是向上取整意味着即使地址只多出 1 字节也会算作新的一页。该宏假设输入是物理地址不适用于虚拟地址。在计算页数时通常需要PFN_UP(end) - PFN_DOWN(start)而不是简单的PFN_UP(end) - PFN_UP(start)否则可能少算一页。
