Linux核心頁表

一． linux位址空間

arm的32位系統共支援4g的記憶體空間，其中0-3g為使用者空間，3g-4g是核心空間，

arm採用2級頁表，32位位址空間address分別為 pgd|pte|12bits，在核心**中分別為pgd 11位，pte 9 位，頁內位址12位；但是在mmu系統中對於arm的二級分頁設定分別為pgd 12位，pte 8位，頁內位址為12位。在核心**層次雖然是11位，但是經過**中的設定，最後都對映到mmu起作用時的pgd12位，pte8位。看**定義。

#define ptrs_per_pgd 2048 //pgd頁中的指標數

#definepgdir_shift 21 //位址中偏移位數，去前11位，因為要右移21位

#define pgdir_size (1ul<< pgdir_shift) 0x20 0000

#define user_ptrs_per_pgd (task_size/ pgdir_size)

在linux-3.5中，使用者空間大小task_size定義如下

#define task_size (ul(config_page_offset)- ul(0x01000000))

#define config_page_offset 0xc000 0000

在linux-2.6.25中，使用者空間大小task_size定義

#define task_size 0xc000 0000

二．頁表

頁表分為使用者空間頁表和核心空間頁表，不同的程序，它使用者空間是不同的，所以它的使用者空間頁表是不同的，但是不同的程序它的核心空間是共享的，它的核心空間頁表也是相同的。

在建立乙個程序時，會為它建立乙個頁表指標，即mm_struct資料結構中的pgd_t * pgd;分配的函式是mm_init ()->mm_alloc_pgd(struct mm_struct mm) ->pgd_alloc(structmm_struct mm) ->#define __pgd_alloc() (pgd_t)__get_free_pages(gfp_kernel, 2)，分配的空間為16k, 即40964bytes，從此處分配的頁表空間包括了使用者空間頁表和核心空間頁表。

使用者空間頁表映**位址0x0000 0000到0xc000 0000的空間，即為task_size的大小。然後

#define user_ptrs_per_pgd (task_size/pgdir_size)=0xc0000000/0x20 0000 =0x600=1536

核心空間的頁表映**位址0xc000 0000到0xffff ffff的空間，為1g，然後

0x40000000/pgdir_size=0x4000 0000/0x20 0000 = 512,

所以頁表的項數共為1536+512 =2048項。

考慮到硬體的位址對映，pgd實際為12位，即只需要右移20位，而不是21位，pgdir_shift的數值，所以實際上頁表的項數實際應該為20482的4096個項數，然後每項為4個位元組，最後與上文分配的16k位址對應起來，即40964bytes=16k.

三．引導**的核心頁表分配

linux-2.6的s3c2410上，當系統啟動的時候，核心頁表的位址是0x3000 4000, 核心的載入位址是0x3000 8000，所以核心頁表的最大空間是0x4000，4位元組，也為16k。

#define config_page_offset 0xc000 0000

#definepage_offset ul(config_page_offset)

#definekernel_ram_vaddr (page_offset +text_offset)

#definepg_dir_size 0x4000

空閒程序的頁表初始化在引導**的彙編中實現，__create_page_tables

四．程序核心空間頁表的分配

上面已經討論了程序頁表分為使用者空間頁表和核心空間頁表，當程序建立的時候會把

new_pgd = __pgd_alloc();

if (!new_pgd)
goto no_pgd;
memset(new_pgd, 0, user_ptrs_per_pgd *sizeof(pgd_t));
/** copy over the kernel and io pgd entries
*/init_pgd = pgd_offset_k(0);
memcpy(new_pgd + user_ptrs_per_pgd,init_pgd + user_ptrs_per_pgd,
(ptrs_per_pgd - user_ptrs_per_pgd) *sizeof(pgd_t));

#definepgd_index(addr) ((addr)>> pgdir_shift)

#definepgd_offset(mm, addr) ((mm)->pgd +pgd_index(addr))

#definepgd_offset_k(addr) pgd_offset(&init_mm,addr)

memcpy（）函式中引數的解析

#defineptrs_per_pgd 2048，總的頁數（暫時這麼說）。

#defineuser_ptrs_per_pgd (task_size /pgdir_size) 1536

Linux核心頁表

核心頁表和程序頁表

Linux核心頁表初始化

關於使用者程序頁表和核心頁表

Linux核心頁表

核心頁表和程序頁表

Linux核心頁表初始化

關於使用者程序頁表和核心頁表

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