lkd进程地址空间读书笔记.pdf

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1、名师精编优秀资料进程地址空间12 章内存管理：管理内核本身的内存。进程地址空间：系统中每个用户空间进程所看到的内存。所有进程之间以虚拟方式共享内存。一个进程，可寻址空间远大于系统物理内存。【进程地址空间】由进程可寻址的寻你内存组成，内核允许进程使用这种虚拟内存中的地址。特点：平坦。即独立的连续区间。每个进程有唯一的这种平坦空间。一个进程的地址空间与另一个进程的地址空间即使有相同的内存地址，实际上也彼此互不相干，这样的进程就是线程。进程-线程进程只能访问有效内存区域内的内存地址。进程要有对该内存区域的权限才可执行读写等操作。如果进程访问无效或方式错误，内核会终止该进程，并返回“段错误”。内存区域

2、的内存对象代码段、数据段、bss段（零页）、进程用户空间栈（由内核维护，独立于内核栈）、C 库或动态连接程序等共享库的代码段|data段|bss也会呗载入程序的地址空间、任何内存映射文件、任何共享内存段、任何匿名的内存映射比如malloc。BSS:block started by symbol 好？内存描述符mm_struct 定义在 内核用于表示进程的地址空间名师精编优秀资料mm_user/ “ ?mm_count?”mmap=mm_rb（链表 /红黑二叉树）: 该地址空间中的全部内存区域。链表利于简单高效地遍历，rb 适合搜索。进程描述符中，存放有内存描述符。fork() 复制，也复制内存

3、描述符。通常，每个进程有唯一的 mm_struct，即唯一的地址空间。如果父进程希望子进程共享地址空间-在 clone()时设置 CLONE_VM- 这样的进程叫线程。（是否共享地址空间是进程和linux 中线程本质上惟一的区别。线程只是共享特定资源的进程。 ）进程退出时会撤销内存描述符。内核线程没有进程地址空间，也没有内存描述符。所以内核线程对应的进程描述符中mm 域为空。 -没有用户上下文。-不需要访问用户空间内存。内核线程访问内核内存，使用页表。？内核线程将直接使用前一个进程的内存描述符。名师精编优秀资料虚拟内存区域vm area 由 vm_area_struct 描述 内存区域= 虚拟

4、内存区域VMAs vm_area_struct 描述了制定地址空间内连续区间上的独立内存范围。每个VMA最为一个独立的内存对象管理内存区域的位置 vm_start, vm_end ) ?VMA 标志 反映内核处理页面所需要遵守的行为准则，而不是硬件要求。代码段： read+exec data：read+write 只读：read 共享映射 /私有映射： shared 名师精编优秀资料VM_IO: 内存区域包含对设备IO 空间的映射，且不能被包含在任何进程的存放转存中。RESERVED 也在设备驱动程序进行映射时被设置。SEQ_READ: 有序 -内核可以有选择地执行预读文件。RAND_READ

5、 ：非有序 -内核减少或取消文件预读VMA 操作实际使用的内存区域：名师精编优秀资料操作内存区域1.find_vma() 找到一个给定的内存地址属于那一个内存区域。2.find_vma_prev() 第一个小于查询地址addr 的 VMA 3.find_vma_intersection() 返回第一个和指定地址区间相交的VMA mmap() 和 do_mmap 创建地址区间mummap 和 do_mummap 删除地址区间页表虚拟地址物理地址：（进程操作）虚拟内存-（处理器操作）物理内存通过查询页表： 将虚拟地址分段，使每段虚拟地址都作为一个索引指向页表；页表则指向下一级别的页表或指向最终的物

6、理页面。LINUX 三级页表顶级页表是全局目录PGD，指向二级页目录中的表项PMD 二级页表是中间页目录PMD ，指向 PTE 中的表项最后一节页表简称页表，指向物理页面多数体系结构中，搜索页表的工作是由硬件完成的。名师精编优秀资料页高速缓存 (cache) 和页回写临时局部原理：短期内集中访问同一片数据缓存手段写缓存：1.写透缓存write-through cache ：写操作自动更新2.回写：后端存储不会直接更新，而是把页面标记成“脏”。后由回写进程周期进行回写并清理脏页标识。缓存回收：收缩缓存，腾出位置1.最近最少使用2.双链策略：活跃链表非活跃链表LINUX页高速缓存缓存的是：内存页面。address_space对象address_space操作基树缓冲区告诉缓存名师精编优秀资料独立的磁盘块通过IO 缓存也要被存取页告诉缓存。flusher 线程名师精编优秀资料