內核地址空間中後面這128MB的最後一部分，是固定映射 (fixed mappings)。
固定映射是什麼意思？爲什麼要有固定映射？Kernel源代碼的註釋裏有一句話，可謂一語中的：The point is to have a constant address at compile time, but to set the physical address only in the boot process.
一個固定映射的線性地址是個常量，例如0xffffc000，且該常量在編譯階段就可以確定。不過該常量線性地址所映射的物理地址，則需系統啓動之後才能確定。
從某種意義上說，固定映射的線性地址，與指針變量有相同的作用，但是要比指針變量效率高。原因有二：
解析一個指針變量，要比解析固定映射的線性地址多一次內存訪問，畢竟要先從內存中讀出指針變量的值，而固定映射的線性地址本身就是個常量。
作爲一個好的編程習慣，在使用指針變量之前，一般都會檢查一下指針值。而對於地址常量，就沒必要做這種檢查了。
那都有哪些固定映射的線性地址可用呢？Kernel 定義了一個 enum 列表：
54 enum fixed_addresses {
55 FIX_HOLE,
56 FIX_VDSO,
57 FIX_DBGP_BASE,
58 FIX_EARLYCON_MEM_BASE,
59 #ifdef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
60 FIX_APIC_BASE, /* local (CPU) APIC) -- required for SMP or not */
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
63 FIX_IO_APIC_BASE_0,
64 FIX_IO_APIC_BASE_END = FIX_IO_APIC_BASE_0 + MAX_IO_APICS-1,
65 #endif
66 #ifdef CONFIG_X86_VISWS_APIC
67 FIX_CO_CPU, /* Cobalt timer */
68 FIX_CO_APIC, /* Cobalt APIC Redirection Table */
69 FIX_LI_PCIA, /* Lithium PCI Bridge A */
70 FIX_LI_PCIB, /* Lithium PCI Bridge B */
71 #endif
72 #ifdef CONFIG_X86_F00F_BUG
73 FIX_F00F_IDT, /* Virtual mapping for IDT */
74 #endif
75 #ifdef CONFIG_X86_CYCLONE_TIMER
76 FIX_CYCLONE_TIMER, /*cyclone timer register*/
77 #endif
78 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
79 FIX_KMAP_BEGIN, /* reserved pte's for temporary kernel mappings */
80 FIX_KMAP_END = FIX_KMAP_BEGIN+(KM_TYPE_NR*NR_CPUS)-1,
81 #endif
82 #ifdef CONFIG_ACPI
83 FIX_ACPI_BEGIN,
84 FIX_ACPI_END = FIX_ACPI_BEGIN + FIX_ACPI_PAGES - 1,
85 #endif
86 #ifdef CONFIG_PCI_MMCONFIG
87 FIX_PCIE_MCFG,
88 #endif
89 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
90 FIX_PARAVIRT_BOOTMAP,
91 #endif
92 __end_of_permanent_fixed_addresses,
93 /* temporary boot-time mappings, used before ioremap() is functional */
94 #define NR_FIX_BTMAPS 16
95 FIX_BTMAP_END = __end_of_permanent_fixed_addresses,
96 FIX_BTMAP_BEGIN = FIX_BTMAP_END + NR_FIX_BTMAPS - 1,
97 FIX_WP_TEST,
98 __end_of_fixed_addresses
99 };這些固定映射的線性地址，都位於4GB線性地址空間的最後部分。函數fix_to_virt()用來把上面列表中的一個地址索引轉換爲線性地址。
133 static __always_inline unsigned long fix_to_virt(const unsigned int idx)
134 {
144 if (idx >= __end_of_fixed_addresses)
145 __this_fixmap_does_not_exist();
146
147 return __fix_to_virt(idx);
148 }150 unsigned long __FIXADDR_TOP = 0xfffff000; 116 #define FIXADDR_TOP ((unsigned long)__FIXADDR_TOP) 123 #define __fix_to_virt(x) (FIXADDR_TOP - ((x) << PAGE_SHIFT))
這個函數有幾個很有意思的地方。
首先，這是一個內聯函數。編譯器會把該函數的代碼直接插入到調用它的地方。
其次，該函數中沒有變量，使用的都是常量。因此，在編譯階段，編譯器即可判斷144行的if語句成不成立。如果成立，則在編譯階段編譯器就會報錯，因爲函數__this_fixmap_does_not_exist()並沒有在Kernel中定義。如果不成立，則編譯器就會把 144 ~ 145 行直接刪掉。
最後，在編譯階段，該函數就可以計算出最後的線性地址值，假如說是0xffffc000。那麼調用該函數的地方就會用常量 0xffffc000 來替代。
雖然線性地址在編譯時可以確定，但是物理地址卻需要系統運行時來映射。Kernel提供了兩個函數來完成這種映射：set_fixmap(idx, phys) 和 set_fixmap_nocache(idx, phys)。當然，這兩個函數也是通過修改 kernel page tables來完成映射。
臨時內核映射 (Temporary Kernel Mappings)
前面講過，創建持久內核映射的函數kmap()可能會阻塞當前進程，因此不能用在中斷上下文中。於是，Kernel在固定映射的基礎上，提供了另一種映射機制 —— 臨時內核映射。與持久內核映射相比，它更快，而且不會阻塞當前進程，因此可以用在中斷上下文中。不過，它也有一個弱點，就是使用它的代碼不能睡眠。
如果仔細觀察前面的fixed_addresses列表，你會發現，在 79 ~ 80 行，有一組地址索引，這些地址索引從 FIX_KMAP_BEGIN 到 FIX_KMAP_END，共有KM_TYPE_NR*NR_CPUS個。這些索引對應的線性地址，正是臨時內核映射之所在。
這些地址索引具體分佈如下：
10 enum km_type {
11 D(0) KM_BOUNCE_READ,
12 D(1) KM_SKB_SUNRPC_DATA,
13 D(2) KM_SKB_DATA_SOFTIRQ,
14 D(3) KM_USER0,
15 D(4) KM_USER1,
16 D(5) KM_BIO_SRC_IRQ,
17 D(6) KM_BIO_DST_IRQ,
18 D(7) KM_PTE0,
19 D(8) KM_PTE1,
20 D(9) KM_IRQ0,
21 D(10) KM_IRQ1,
22 D(11) KM_SOFTIRQ0,
23 D(12) KM_SOFTIRQ1,
24 D(13) KM_TYPE_NR
25 };在固定映射的地址索引列表中，每個CPU都有13個這樣的地址索引。每一個地址索引代表一種映射類型。分佈如下所示：
建立臨時內核映射是由函數kmap_atomic()完成的。
49 void *kmap_atomic(struct page *page, enum km_type type)
50 {
51 return kmap_atomic_prot(page, type, kmap_prot);
52 } 29 void *kmap_atomic_prot(struct page *page, enum km_type type, pgprot_t prot)
30 {
31 enum fixed_addresses idx;
32 unsigned long vaddr;
33
34 /* even !CONFIG_PREEMPT needs this, for in_atomic in do_page_fault */
35 pagefault_disable();
36
37 if (!PageHighMem(page))
38 return page_address(page);
39
40 idx = type + KM_TYPE_NR*smp_processor_id();
41 vaddr = __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN + idx);
42 BUG_ON(!pte_none(*(kmap_pte-idx)));
43 set_pte(kmap_pte-idx, mk_pte(page, prot));
44 arch_flush_lazy_mmu_mode();
45
46 return (void *)vaddr;
47 }40 ~ 41，根據type和當前CPU，計算出臨時內核映射中的地址索引，然後該索引值加上 FIX_KMAP_BEGIN，得到的便是固定映射中的地址索引。最後通過 __fix_to_virt() 轉換成線性地址。
43行，kmap_pte是kernel page tables中的一個頁表，該頁表初始化爲線性地址fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN)所對應的頁表。
該函數會關閉內核搶佔，這個和調用該函數的代碼不能睡眠是同樣的原因：如果建立了臨時內核映射的進程被調度出去，另一個進程可能會創建相同類型的臨時內核映射，這樣就把之前的映射給覆蓋了。
解除臨時內核映射是由函數kunmap_atomic()完成的。
54 void kunmap_atomic(void *kvaddr, enum km_type type)
55 {
56 unsigned long vaddr = (unsigned long) kvaddr & PAGE_MASK;
57 enum fixed_addresses idx = type + KM_TYPE_NR*smp_processor_id();
58
59 /*
60 * Force other mappings to Oops if they'll try to access this pte
61 * without first remap it. Keeping stale mappings around is a bad idea
62 * also, in case the page changes cacheability attributes or becomes
63 * a protected page in a hypervisor.
64 */
65 if (vaddr == __fix_to_virt(FIX_KMAP_BEGIN+idx))
66 kpte_clear_flush(kmap_pte-idx, vaddr);
67 else {
68 #ifdef CONFIG_DEBUG_HIGHMEM
69 BUG_ON(vaddr < PAGE_OFFSET);
70 BUG_ON(vaddr >= (unsigned long)high_memory);
71 #endif
72 }
73
74 arch_flush_lazy_mmu_mode();
75 pagefault_enable();
76 }如果線性地址確實是對應於type的臨時內核映射地址，則通過修改頁表來解除映射。
最後該函數會遞減當前進程的preempt_count，並檢查是否有pending的調度請求。