linux物理地址与虚拟地.pdf

linux linux lliinnuuxx中的物理地址和虚拟地址 在支持MMU 的32位处理器平台上，Linux 系统中的物理存储空间和虚拟存储空间的地址范围分别都是从 00xFFFFFFFF，共4GB，但物理存储空间与虚拟存储空间布局完全不同。Linux 运行在虚 拟存储空间，并负责把系统中实际存在的远小于4GB的物理内存根据不同需求映射到整个4GB的虚拟存 储空间中。 � 物理存储空间布局 � 物理存储空间布局 �� 物物理理存存储储空空间间布布局局 Linux 的物理存储空间布局与处理器相关，详细情况可以从处理器用户手册的存储空间分布表（memory map）相关章节中查到，我们这里只列出嵌入式处理器平台Linux 物理内存空间的一般布局，如图18-4所 示。 500)this.width= 500; 图18-4 Linux 物理内存空间一般布局示意图 说明： 1）最大node号n 不能大于MAX_NUMNODES-1。 2）MAX_NUMNODES 表示系统支持的最多node数。在ARM 系统中，Sharp芯片最多支持16个nodes， 其他芯片最多支持4 个nodes。 3）numnodes 是当前系统中实际的内存node数。 4）在不支持CONFIG_DISCONTIGMEM 选项的系统中，只有一个内存node。 5）最大bank 号m 不能大于NR_BANKS-1。 6）NR_BANKS表示系统中支持的最大内存bank数，一般等于处理器的RAM 片选数。在ARM 系统中， Sharp芯片最多支持16个banks，其他芯片最多支持8 个banks。 7）mem_init()函数会将所有节点的页帧位码表所占空间、孔洞页描述符空间及空闲内存页都释放掉。 � 虚拟存储空间布局 � 虚拟存储空间布局 �� 虚虚拟拟存存储储空空间间布布局局 在支持MMU 的系统中，当系统做完硬件初始化后就使能MMU 功能，这样整个系统就运行在虚拟存储空 间中，实现虚拟存储空间到物理存储空间映射功能的是处理器的MMU，而虚拟存储空间与5 路存储空间 的映射关系则是由Linux 内核来管理的。32位系统中物理存储空间占4GB空间，虚拟存储空间同样占4GB 空间，Linux 把物理空间中实际存在的远远小于4GB的内存空间映射到整个4GB虚拟存储空间中除映射 I/O 空间之外的全部空间，所以虚拟内存空间远远大于物理内存空间，这就说同一块物理内存可能映射到多 处虚拟内存地址空间上，这正是Linux 内存管理职责所在。图18-5列出了Linux 内核中虚拟内存空间的一 般布局（其实I/O 空间也在其中，通常占用高端内存空间，在此未标出）。 500)this.width=500; 图18-5 Linux 系统虚拟内存空间一般布局示意图 说明： 1）线性地址空间：是指Linux系统中从00xFFFFFFFF 整个4GB虚拟存储空间。 2）内核空间：内核空间表示运行在处理器最高级别的超级用户模式（supervisor mode）下的代码或数据， 内核空间占用从0xC0000000到0xFFFFFFFF 的1GB线性地址空间，内核线性地址空间由所有进程