页目录和页表结构---醍醐灌顶

http://blog.sina.com.cn/s/blog_533074eb0101ai5t.html
页目录和页表结构---醍醐灌顶_第1张图片
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不同部分(0-3G、3G-high_memory、vmalloc_start-vmalloc_end),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20bit,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(就是实际物理页面的物理地址了,到这里就不绕弯子了,顺便想到高速缓冲的匹配命中操作是用哈希表,换算出的要访问的实际物理地址拿到哈希表的输入计算一下哈希值,看看有没命中) (红线)
4、 从线性地址最终的,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
linux0.11版本,所有进程共享同一个页目录而各自使用不同的页表,该共享的页目录就放在物理地址最前面的4k

你可能感兴趣的:(mm)