Linux 是不是对页目录和页表使用自映射？

Posted 2023-02-21

【中文标题】Linux 是不是对页目录和页表使用自映射？

【英文标题】：Does Linux use self-map for page directory and page tables?Linux 是否对页目录和页表使用自映射？

【发布时间】：2011-07-13 10:41:29

【问题描述】：

我只是问这个问题，因为我很好奇 Linux 内核是如何工作的。根据http://i-web.i.u-tokyo.ac.jp/edu/training/ss/lecture/new-documents/Lectures/02-VirtualMemory/VirtualMemory.ppt，Windows 在其页目录和名为 self-map 的页表中使用特殊条目，以便能够从内核虚拟地址空间操作页目录/表内容。如果有人熟悉 Linux 内存管理，请告诉我 Linux 内核是否以类似或不同的方式处理此问题。谢谢。

【参考方案1】：

是的，在 Linux 中，页表也映射到地址空间。但是某些架构中的分页数据结构可能会使用物理地址。所以它在Linux中没有修复。但是您可以轻松访问该表。

这是访问页表的内核代码

struct mm_struct *mm = current->mm;
pgd = pgd_offset(mm, address);
pmd = pmd_offset(pgd, address);
pte = *pte_offset_map(pmd, address);

了解更多Linux内存管理see this

IA32上的Cr3寄存器存放的是页表基指针（pgd指针），它存放的是物理地址。这是true even for Windows（因为它是 x86 处理器的功能，而不是操作系统的功能）。

阅读 this article 了解 IA32 分页。

编辑2： Task struct 包含一个 mm_struct 实例，该实例与该任务的内存管理（因此是一个进程）相关，这个 mm_struct 有一个 pgd_t * pgd。 load_cr3 在cr3 寄存器中加载页目录表的物理地址，但它需要pgt 的虚拟地址。所以mm_struct包含pgt的虚拟地址。

由于页表位于内核空间中，并且内核虚拟内存直接映射到 ram，所以它只是一个简单的宏。

【讨论】：

能否请您稍微评论一下这段代码？这个函数具体是做什么的？什么是pgd、pmd、pte？页目录、页中间目录和页表项的虚拟地址？地址是什么？谢谢。

实际上它们是结构，但只是为了抽象，在内部它们最终得到“页面目录”、“页面中间目录”和“页表条目”的虚拟结果跨度>

结构是否存储相应表的物理或虚拟地址？

它们存储表的虚拟地址。

还有一个问题 - 宏 pgd_offset 定义为 #define pgd_offset(mm, address) ((mm)->pgd + pgd_index((address)))。 mm->pgd是存放页面目录的物理地址还是虚拟地址？