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分类: LINUX

2013-03-19 11:18:05



上图反映了如下信息:

1、  进程的4G 线性空间被划分成三个部分:进程空间(0-3G)、内核直接映射空间(3G – high_memory)、内核动态映射空间(VMALLOC_START  -  VMALLOC_END)

2、  三个空间使用同一张页目录表,通过 CR3 可找到此页目录表。但不同的空间在页目录表中页对应不同的项,因此互相不冲突

3、  内核初始化以后,根据实际物理内存的大小,计算出 high_memory、VMALLOC_START、VMALLOC_END 的值。并为“内核直接映射”空间建立好映射关系,所有的物理内存都可以通过此空间进行访问。

4、  “进程空间”和“内核动态映射空间”的映射关系是动态建立的(通过缺页异常)

假设在有三个线性地址 addr1, addr2, addr3 ,分别属于三个线性空间,但是最终都映射到物理页面1:

1、  三个地址对应不同的页表和页表项

2、  但是页表项的高 20bit 肯定是1,表示物理页面的索引号是1

3、  同时,根据高 20 bit,可以从 mem_map[] 中找到对应的 struct page 结构,struct page 用于管理实际的物理页面(红线)

4、  从线性地址,根据页目录表,页表,可以找到物理地址

5、  Struct page 和物理地址之间很容易互相转换

6、  从物理地址,可以很容易的反推出在内核直接映射空间的线性地址(蓝线)。要想得到在进程空间或者内核动态映射空间的对应的线性地址,则需要遍历相应的“虚存区间”链表。

 
关于页目录表:


1、  每个进程有一个属于自己的页目录表,可通过 CR3 寄存器找到 
2、  而内核也有一个独立于其它进程的页目录表,保存在 swapper_pg_dir[] 数组中

3、  当进程切换的时候,只需要将新进程的页目录把地址加载到 CR3 寄存器中即可

4、  创建一个新进程的时候,需要为它分配一个 page,作为页目录表,并将 swapper_pg_dir[] 的高 256 项拷贝过来,低 768 项则清0

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