《Linux内核设计与实现》读书笔记（一）

         第一次写读书笔记，有什么套路呢？还没来得及去学习。《linux kernel的设计与实现》真的是一本好书，里面的东西解答了很多工作中的疑问。如显示地调用schedule()进行调度，系统调用__syscalln()，一些数据结构函数经常在kernel 协议栈中遇到，中断注册和中断上下文，软中断，tasklet，锁，定时器，内存管理slab...

第15章 进程地址空间

       进程只能访问有效内存区域内的内存地址。每个内存区域也具有相关权限如对相关进程有可读、可写、可执行属性。如果一个进程访问了不在有效范围中的内存区域，或以不正确的方式访问来有有效地址，那么内核就会终止该进程，并返回“Segmentation Fault”这个经典的错误。内存区域包含内存对象如：

－可执行文件代码的内存映射，称为代码段（text section）；

－可执行文件的已初始化全局变量的内存映射，称为数据段（data section）；

－包含未初始化全局变量，也就是bss段的零页（页面中的信息全部为0值，所以可用于映射bss段等目的）的内存映射；（bss段，因为未初始化的变量没有对应的值，所以并不需要存放在可执行对象中，但是C标准强制规定未初始化的全局变量要被赋予特殊的默认值，所以内核要将变量（未被赋值的）从可执行代码载入内存中，然后将零页映射到该片内存上，于是这些未初始化变量就被赋予了0值，这样做避免了在目标文件中显示地进行初始化，减少了空间浪费）。

－用于进程用户空间栈的零页的内存映射；

－每一个诸如C库或动态连接程序等共享库的代码段、数据段和bss段也会被载入进程的地址空间。

    内核使用内存描述符结构体表示进程的地址空间，该结构包含了和进程地址空间有关的全部信息。内存描述符由mm_struct结构体表示，定义在文件中，所有的mm_struct结构体通过自身的mmlist域连接中一个双向链表中，该链表的首元素是init_mm内存描述符，代表init进程的地址空间。

     内存区域（VMA）由vm_area_struct结构体描述，包含相关的mm_struct结构体域。进程的地址空间通过mmap和mm_rb（红-黑树）描述包含的全部内存区域。

 可以使用/proc文件系统和pmap（1）工具查看给定进程的内存空间和其中包含的内存区域。

mmap()和do_mmap()创建进程的地址空间。内核使用do_mmap()，用户空间使用mmap()。

当用程序访问一个虚拟地址时，必须将虚拟地址转化为物理地址，地址的转换通过页表才能完成。Linux中使用三级页表转换地址。

未完待续...