Linux內(nèi)核頁表及頁表緩存原理
更新時(shí)間：2023年04月12日 14:01:35 作者：Lion Long
這篇文章主要介紹了Linux內(nèi)核頁表及Linux頁表緩存原理，文章中又詳細(xì)的圖文介紹，感興趣的小伙伴可以借鑒參考
一、相關(guān)概念
【頁】：進(jìn)程中的塊。
【頁框】：內(nèi)存中的塊。
【頁表】：特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，存放系統(tǒng)空間的頁表區(qū)域（存放邏輯頁與物理頁幀的對(duì)應(yīng)關(guān)系）。每個(gè)進(jìn)程都有自己的頁表，PCB 表中有指針指向頁表。
二、頁表項(xiàng)
（1）邏輯地址（頁號(hào)，偏移量），邏輯地址就是虛擬地址。比如二級(jí)頁表的頁表項(xiàng)如下：
（2）物理地址（頁框號(hào)，偏移量）。映射關(guān)系如下：
三、頁表緩存
【頁表緩存】：CPU 內(nèi)存管理單元（MMU），處理器制造廠商在內(nèi)存管理單元中增加的一個(gè)高速緩存（稱為頁表緩存）。作用將虛擬地址轉(zhuǎn)換成物理地址。
四、它們的關(guān)系
- 頁表由多個(gè)頁表項(xiàng)構(gòu)成，頁表中每一行為一個(gè)頁表項(xiàng)。
- 頁框號(hào)：專門用于存儲(chǔ)虛擬頁面對(duì)應(yīng)的物理頁面。
- 頁表項(xiàng)由硬件設(shè)計(jì)。
- 頁目錄，為頁表提供目錄（二維結(jié)構(gòu)），支持多級(jí)查找。當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序在CPU上運(yùn)行時(shí)，需要將頁目錄的起始地址放到寄存器中（因?yàn)樘摂M地址的轉(zhuǎn)換過程需要偏移量）。
- MMU的工作過程：CPU 獲取虛擬地址–>MMU 查詢頁目錄–>MMU 查詢頁表–>MMU 獲取頁表項(xiàng)–>MMU 獲取到物理頁面編號(hào)–>MMU 獲取物理地址。
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