linux 内存管理
?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
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