地址映射 —— 输出虚拟地址所对应的物理地址

Posted 2020-11-23 chenxinshuo

/proc

Linux内核提供了一种通过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。 /proc 是个伪文件系统，它只存在于内存中，不占用磁盘空间。它以文件系统的方式为外部访问内核数据的操作提供接口。
/proc 下还有一些以数字命名的目录，它们是进程目录。系统当前运行的每一个进程都在 /proc 有一个相对应的目录，以该进程的 pid 命名，是读取进程信息的接口，而 self 目录是读取进程本身信息的 link。
/proc/self 中有一个名为 pagemap 的文件，用来记录当前进程的物理页面的信息；通过 pagemap 可以查看当前进程虚拟页面所映射的物理页的信息。
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Linux内核提供了一种通过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。 /proc 是个伪文件系统，它只存在于内存中，不占用磁盘空间。它以文件系统的方式为外部访问内核数据的操作提供接口。
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/proc 下还有一些以数字命名的目录，它们是进程目录。系统当前运行的每一个进程都在 /proc 有一个相对应的目录，以该进程的 pid 命名，是读取进程信息的接口，而 self 目录是读取进程本身信息的 link。
/proc/self 中有一个名为 pagemap 的文件，用来记录当前进程的物理页面的信息；通过 pagemap 可以查看当前进程虚拟页面所映射的物理页的信息。
pagemap 中的每一项都是一个64位的值，信息如下：

所以只要找到虚拟页在 pagemap 中的对应项，通过 bit 63 判断是否在内存中，计算对应项的物理页号加上偏移量，就能得到虚拟地址所映射的物理地址。

大致流程

• 通过虚拟地址计算出该地址相对于起始地址的页号

page index = virtual address / page size

• 计算该地址相对于所在页面起始的偏移量；

offset = virtual address % page size

• 在 pagemap 中通过页号查找对应项，查看该页是否在内存中；
• 若当前页存在，则取 bits 0~54 加上偏移量，可得所对应的物理地址。