2.1linux內(nèi)存管理的基本框架-創(chuàng)新互聯(lián)

i386CPU中頁(yè)式存管的基本思路：通過(guò)頁(yè)面目錄和頁(yè)面表分兩個(gè)層次實(shí)現(xiàn)從線性地址到物理地址的映射。這種映射模式在大多數(shù)情況下可以節(jié)省頁(yè)面表所占用的空間。因?yàn)榇蠖鄶?shù)進(jìn)程不會(huì)用到這個(gè)虛存空間，在虛存空間中通常都留有很大的空洞。采用兩層的方式，只要一個(gè)目錄項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的那部分空間時(shí)空洞，就可以把該目錄項(xiàng)設(shè)置成空，從而省下了與之對(duì)應(yīng)的頁(yè)面表（1024個(gè)頁(yè)面表）。

linux內(nèi)核的映射機(jī)制設(shè)計(jì)成三層：PGD，PMD，PT。相應(yīng)的在邏輯上把線性地址從高位到地位劃分為4個(gè)位段，各占若干位，分別用作在目錄PGD中的下標(biāo)、PMD下標(biāo)和PT下標(biāo)以及物理頁(yè)面PTE中的偏移。

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理論上每個(gè)進(jìn)程可以使用的用戶空間都是3G字節(jié)（實(shí)際的空間大小受到物理存儲(chǔ)器包括內(nèi)存以及磁盤交換區(qū)或交換文件大小的限制）。雖然各個(gè)進(jìn)程擁有其自己的3G字節(jié)用戶空間，系統(tǒng)空間卻由所有的進(jìn)程共享。每當(dāng)一個(gè)進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)入了內(nèi)核，該進(jìn)程就在共享的系統(tǒng)空間中運(yùn)行，不再有其自己的獨(dú)立空間。從具體的進(jìn)程的角度看，每個(gè)進(jìn)程都擁有4G的虛存空間，較低的3G為自己的用戶空間，高的1G則為與所有進(jìn)程以及內(nèi)核共享的系統(tǒng)空間。

系統(tǒng)空間占據(jù)了每個(gè)虛存空間中高的1G，在物理的內(nèi)存中卻是從最低的地址0開始。所以，對(duì)于內(nèi)核來(lái)說(shuō)，其地址的映射是很簡(jiǎn)單的線性映射，0xC0000000就是二者的偏移。

#define __PAGE_OFFSET (0xC0000000)

#define PAGE_OFFSET ((unsigned long)__PAGE_OFFSET)

#define __pa(x) ((unsigned long)(x)-PAGE_OFFSET)

#define __va(x) ((void *)((unsigned long)(x)+PAGE_OFFSET))

#define TASK_SIZE (PAGE_OFFSET)

每個(gè)進(jìn)程的局部描述符表LDT都作為一個(gè)獨(dú)立的段而存在，在全局描述符表GDT中要有一個(gè)表項(xiàng)指向這個(gè)段的起始地址，并說(shuō)明該段的長(zhǎng)度和其他一些參數(shù)。除此之外，每個(gè)進(jìn)程還有一個(gè)TSS結(jié)構(gòu)（任務(wù)狀態(tài)段）。所以每個(gè)進(jìn)程都要在全局段描述符表GDT中占據(jù)兩個(gè)表項(xiàng)。段寄存器中用作GDT表下標(biāo)的位段寬度是13位，所以GDT中可以有8192個(gè)描述項(xiàng)。除一些系統(tǒng)的開銷以外，上有8180個(gè)表項(xiàng)可用，所以理論上系統(tǒng)中大的進(jìn)程數(shù)量是4090.

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文章鏈接：http://muchs.cn/article26/dhejcg.html

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