深入理解Linux内存映射机制
| 一. 绪 论
我们经常在程序的反汇编代码中看到一些类似0x32118965这样的地址,操作系统CPU线性地址,或虚拟地址.虚拟地址有什么用?虚拟地址又是如何转换为物理内存地址的呢?本章将对此作一个简要阐述. 1.1 Linux内存寻址概述 现代意义上的操作系统都处于32位保护模式下.每个进程一般都能寻址4G的物理空间.但是我们的物理内存一般都是几百M,进程怎么能获得4G的物理空间呢?这就是使用了虚拟地址的好处,通常我们使用一种叫做虚拟内存的技术来实现, 对于虚拟地址如何转为物理地址,这个转换过程有操作系统和CPU共同完成. 操作系统为CPU设置好页表.CPU通过MMU单元进行地址转换. 1.2 浏览内核代码的工具 现在的内核都很大, 因此我们需要某种工具来阅读庞大的源代码体系,现在的内核开发工具都选用vim ctag cscope浏览内核代码,网上已有现成的makefile文件用来生成ctags/cscope/etags. 一、用法： 找一个空目录,把附件Makefile拷贝进去.然后在该目录中选择性地运行如下make命令：
注：SRCDIR用来指定内核源代码目录,如果没有指定,则缺省为/usr/src/linux/ 1) 只创建ctags
2) 只创建cscope
3) 创建ctags和cscope
4) 只创建etags
二、处理时包括的内核源文件： 1) 不包括drivers,sound目录 2) 不包括无关的体系结构目录 3) fs目录只包括顶层目录和ext2,proc目录 三、最简单的ctags命令 1) 进入 进入vim后,用:tag func_name跳到函数func_name 2) 看函数(identifier) 想进入光标所在的函数,用CTRL ] 3) 回退 回退用 CTRL T 1.3 内核版本的选取 本次论文分析, 我选取的是linux-2.6.10版本的内核.最新的内核代码为2.6.25.但是现在主流的服务器都使用的是RedHat AS4的机器,它使用2.6.9的内核.我选取2.6.10是 • 通用的逻辑CPU调度程序：处理多内核和超线程CPU. • 基于对象的逆向映射虚拟内存：提高了内存受限系统的性能. • 读复制更新：针对操作系统数据结构的SMP算法优化. • 多I/O调度程序：可根据应用环境进行选择. • 增强的SMP和NUMA支持：提高了大型服务器的性能和可扩展性. • 网络中断缓和(NAPI)：提高了大流量网络的性能. Linux 2.6 内核使用了许多技术来改进对大量内存的使用,
二. X86的硬件寻址方法 三. 内核对页表的设置 CPU做出映射的前提是操作系统要为其准备好内核页表,而对于页表的设置,内核在系统启动的初期和系统初始化完成后 |
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可以使用硬盘中的一部分来当作内存使用.例外一点现在操作系统都划分为系统空间和用户空间,使用虚拟地址可以很好的保护内核空间被用户空间破坏.
红帽企业 Linux v.4内核可以提供比以前版本更多更好的功能和算法,具体包括:
