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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 12，PAGE_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。

与PFN_DOWN的对比

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：

1. 计算覆盖某段内存所需的页数：

   nr_pages = PFN_UP(end) - PFN_DOWN(start);

2. 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。

3. 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。