内存管理（四） 页表数据结构

   我们知道，系统不可能给所有进程3G的地址空间，但是每个进程看到的都是3G的地址空间，其实进程所看到的进程空间是虚拟的，而维持虚拟空间到实际物理空间的映射是通过页表来实现的，下面来讲解一下页表的结构。

   目前内核内存管理总是假定系统使用的是四级的页表。

1、首先，看看内存地址在也表中是如何分解的：

看看其中几个重要的常量

• PMD_SHIFT 指定了页内偏移量和最后一级页表项所需的比特位的总数，该值表明了中间也表层管理的地址空间的大小，即是2^PMD_SHIFT字节
• PUD_SHIFT,是PMD_SHIFT机上中间层也表索引所需的长度，它对应全局也目录一项中能寻址的地址长度

以下是一些常量，就不多说了

#define PMD_SHIFT       PUD_SHIFT
#define PTRS_PER_PMD    1
#define PMD_SIZE        (1UL << PMD_SHIFT)
#define PMD_MASK        (~(PMD_SIZE-1))

#define SHARED_KERNEL_PMD       0
#define PAGETABLE_LEVELS        4

/*
* PGDIR_SHIFT determines what a top-level page table entry can map
*/
#define PGDIR_SHIFT     39
#define PTRS_PER_PGD    512

/*
* 3rd level page
*/
#define PUD_SHIFT       30
#define PTRS_PER_PUD    512

/*
* PMD_SHIFT determines the size of the area a middle-level
* page table can map
*/
#define PMD_SHIFT       21
#define PTRS_PER_PMD    512

/*
* entries per page directory level
*/
#define PTRS_PER_PTE    512

2、再看看也表的结构

   pgd_t用于全局页目录项

   pud_t用于上层目录项

   pmd_t用于中间页目录项

   pte_t用于直接页目录项

typedef unsigned long   pteval_t;
typedef unsigned long   pmdval_t;
typedef unsigned long   pudval_t;
typedef unsigned long   pgdval_t;

typedef struct { pgdval_t pgd; } pgd_t;

typedef struct { pudval_t pud; } pud_t;

typedef struct { pmdval_t pmd; } pmd_t;

typedef union {
pteval_t pte;
pteval_t pte_low;
} pte_t;

由以上代码可知，这些页页目录和页表项的类型都是unsigned long的，最后的pte_t是用一个union来定义的。