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Linux内存:内存管理的实质

1. 内核初始化:
    * 内核建立好内核页目录页表数据库,假设物理内存大小为len,则建立了[3G--3G+len]::[0--len]这样的虚地址vaddr和物理地址paddr的线性对应关系;
    * 内核建立一个page数组,page数组和物理页面系列完全是线性对应,page用来管理该物理页面状态,每个物理页面的虚地址保存在page->virtual中;
    * 内核建立好一个free_list,将没有使用的物理页面对应的page放入其中,已经使用的就不用放入了;   2. 内核模块申请内存vaddr = get_free_pages(mask,order):
    * 内存管理模块从free_list找到一个page,将page->virtual作为返回值,该返回值就是对应物理页面的虚地址;
    * 将page从free_list中脱离;
    * 模块使用该虚拟地址操作对应的物理内存;

3. 内核模块使用vaddr,例如执行指令mov(eax, vaddr):
    * CPU获得vaddr这个虚地址,利用建立好的页目录页表数据库,找到其对应的物理内存地址;
    * 将eax的内容写入vaddr对应的物理内存地址内;
  4. 内核模块释放内存free_pages(vaddr,order):
    * 依据vaddr找到对应的page;
    * 将该page加入到free_list中;   5. 用户进程申请内存vaddr = malloc(size):
    * 内存管理模块从用户进程内存空间(0--3G)中找到一块还没使用的空间vm_area_struct(start--end);
    * 随后将其插入到task->mm->mmap链表中;
  6. 用户进程写入vaddr(0-3G),例如执行指令mov(eax, vaddr):
    * CPU获得vaddr这个虚地址,该虚地址应该已经由glibc库设置好了,一定在3G一下的某个区域,根据CR3寄存器指向的current->pgd查当前进程的页目录页表数据库,发现该vaddr对应的页目录表项为0,故产生异常;
    * 在异常处理中,发现该vaddr对应的vm_area_struct已经


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