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Linux内核页表及页表缓存原理是什么

WBOY
发布: 2023-05-14 14:52:06
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一、相关概念

【页】:进程中的块。
【页框】:内存中的块。
【页表】:特殊数据结构,存放系统空间的页表区域(存放逻辑页与物理页帧的对应关系)。每个进程都有自己的页表,pcb 表中有指针指向页表。

二、页表项

(1)逻辑地址(页号,偏移量),逻辑地址就是虚拟地址。比如二级页表的页表项如下:

Linux内核页表及页表缓存原理是什么

(2)物理地址(页框号,偏移量)。映射关系如下:

Linux内核页表及页表缓存原理是什么

三、页表缓存

【页表缓存】:CPU 内存管理单元(MMU),处理器制造厂商在内存管理单元中增加的一个高速缓存(称为页表缓存)。作用将虚拟地址转换成物理地址。

Linux内核页表及页表缓存原理是什么

四、它们的关系

  1. 页表由多个页表项构成,页表中每一行为一个页表项。

  2. 页框号:专门用于存储虚拟页面对应的物理页面。

  3. 页表项由硬件设计。

  4. 页目录,为页表提供目录(二维结构),支持多级查找。当一个应用程序在CPU上运行时,需要将页目录的起始地址放到寄存器中(因为虚拟地址的转换过程需要偏移量)。

  5. MMU的工作过程:CPU 获取虚拟地址–>MMU 查询页目录–>MMU 查询页表–>MMU 获取页表项–>MMU 获取到物理页面编号–>MMU 获取物理地址。

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