L24 请求调页内存换入.pdf

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1、操操作作系系统统Operating Systems L24内内存存换换入入-请请求求调调页页 Swap in - 2 -Operating Systems 段段、页页同同时时存存在在 cs:ip 逻逻辑辑地地址址 0 x00345008 虚虚拟拟地地址址 内内存存 操操作作系系统统段段 0 4G 用用户户代代码码段段 用用户户数数据据段段 用用户户栈栈段段 虚虚拟拟内内存存 物物理理地地址址 0 x7008 对对用用户户是是 透透明明的的 - 3 -Operating Systems 用用户户眼眼里里的的内内存存! 4GB(大大且且规规整整)的的“内内存存”，可可供供用用户户使使用用， 如如c

2、har *p, p=3G，实实际际上上就就是是用用地地址址 用用户户可可随随意意使使用用该该“内内存存”，就就象象单单独独拥拥有有4G内内存存 这这个个“内内存存”怎怎么么映映射射到到 物物理理内内存存，用用户户全全然然不不知知 必必须须映映射射，否否则则 不不能能用用! cs:ip 逻逻辑辑地地址址 操操作作系系统统段段 0 4G 用用户户代代码码段段 用用户户数数据据段段 用用户户栈栈段段 虚虚拟拟内内存存 - 4 -Operating Systems 用用换换入入、换换出出实实现现“大大内内存存” 物物理理内内存存 0 4G 虚虚拟拟内内存存 访访问问p(=0G - 1G)时时，将将这这

3、部部分分映映射射到到物物理理内内存存 再再访访问问p(=3G-4G）时时，再再映映射射这这一一部部分分 n左左边边4G，右右边边1G怎怎么么办办? 物物理理内内存存 0 4G 虚虚拟拟内内存存 物物理理内内存存 0 4G 虚虚拟拟内内存存 请请求求的的时时候候才才映映射射! - 5 -Operating Systems 请请求求调调页页 页页框框号号保保护护 5R 没没有有映映射射R/W 基基址址长长度度保保护护段段号号 0 x40000 x0800R0 段段号号+偏偏移移(cs:ip) 逻逻辑辑地地址址 偏偏移移 物物理理地地址址 物物理理页页号号 虚虚拟拟地地址址 页页号号偏偏移移 磁磁盘

4、盘 页页表表 物物理理内内存存 load addr i 页页错错误误处处 理理程程序序 (1) (2) (3) (4) (5) (6) - 6 -Operating Systems 问问题题：采采用用请请求求调调页页而而不不是是请请求求调调段段，是是因因为为?( ) A. 请请求求调调页页对对用用户户更更透透明明 B. 用用户户程程序序需需要要因因为为请请求求调调段段而而重重写写 C. 请请求求调调页页的的粒粒度度更更细细，更更能能提提高高内内存存效效率率 D. 请请求求调调段段不不工工作作在在内内核核态态 - 7 -Operating Systems 一一个个实实际际系系统统的的请请求求调调

5、页页 n这这个个故故事事从从哪哪里里开开始始? 请请求求调调页页，当当然然从从缺缺页页中中断断开开始始 中中断断号号名名称称说说明明 12 Segment not Present 描描述述符符所所指指的的段段不不存存在在 14Page fault 页页不不在在内内存存 void trap_init(void) set_trap_gate(14, #define set_trap_gate(n, addr) _set_gate( - 8 -Operating Systems 处处理理中中断断page fault /在在linux/mm/page.s中中 .globl _page_fault xc

6、hgl %eax,(%esp) pushl %ecx pushl %edx push %ds push %es push %fs movl $0 x10, %edx mov %dx, %ds mov %dx, %es mov %dx, %fs movl %cr2, %edx pushl %edx pushl %eax testl $1, %eax jne 1f call _do_no_page jmp 2f 1: call _do_wp_page /保保护护 2: add $8, %esp pop %fs pop %es pop %ds pop %edx pop %ecx pop %eax i

7、ret 测测试试标标志志P 压压入入参参数数 页页错错误误线线性性地地址址 错错误误码码被被压压 到到了了栈栈中中 - 9 -Operating Systems do_no_page /在在linux/mm/memory.c中中 void do_no_page(unsigned long error_code, unsigned long address) address /页页面面地地址址 tmp=addresscurrent-start_code; /页页面面对对应应的的偏偏移移 if(!current-executable|tmp=current-end_data) get_empty_

8、page(address); return; page=get_free_page(); bread_page(page, current-executable-i_dev, nr); put_page(page, address); 不不是是代代码码和和数数据据! void get_empty_page(unsigned long address) unsigned long tmp = get_free_page(); put_page(tmp, address); 读读文文件件系系统统 - 10 -Operating Systems put_page /在在linux/mm/memory.c中中 unsigned long put_page(unsigned long page, /物物理理地地址址 unsigned long address) unsigned long tmp，*page_table; page_table=(unsigned long *)(address20) if(*page_table) else tmp=get_free_page(); *page_table=tmp|7; page_table=(unsigned long*)tmp; page_table(address12) return page; 页页目目录录项项