21 | 内存管理（下）：为客户保密，项目组独享会议室封闭开发

精选留言(25)

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  why

  - 内存管理(下)
  - 虚拟内存地址到物理内存地址的映射
  - 分段
      - 虚拟地址 = 段选择子(段寄存器) + 段内偏移量
      - 段选择子 = 段号(段表索引) + 标识位
      - 段表 = 物理基地址 + 段界限(偏移量范围) + 特权等级
  - Linux 分段实现
      - 段表称为段描述符表, 放在全局标识符表中
      - Linux 将段基地址都初始化为 0, 不用于地址映射
      - Linux 分段功能主要用于权限检查
  - Linux 通过分页实现映射
      - 物理内存被换分为大小固定(4KB)的页, 物理页可在内存与硬盘间换出/换入
      - 页表 = 虚拟页号 + 物理页号; 用于定位页
      - 虚拟地址 = 虚拟页号 + 页内偏移
      - 若采用单页表, 32位系统中一个页表将有 1M 页表项, 占用 4MB(每项 4B)
      - Linux 32位系统采用两级页表: 页表目录(1K项, 10bit) + 页表(1K项, 10bit)(页大小(4KB, 12bit))
      - 映射 4GB 内存理论需要 1K 个页表目录项 + 1K\*1K=1M 页表项, 将占用 4KB+4MB 空间
      - 因为完整的页表目录可以满足所有地址的查询, 因此页表只需在对应地址有内存分配时才生成;
      - 64 为系统采用 4 级页表

  2019-05-16

  

   11
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  Leon📷

  分页机制本质上来说就是类似于linux文件系统的目录管理一样，页目录项和页表项相当于根目录和上级目录，页内便宜量就是相对路径，绝对路径就是整个32位地址，分布式存储系统也是采用的类似的机制，先用元数据存储前面的路径，再用块内偏移定位到具体文件，感觉道理都差不多

  作者回复: 是的

  2019-05-15

  

   7
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  kkxue

  [root@openstack-rocky ~]# getconf PAGE_SIZE
  4096
  [root@openstack-rocky ~]# cat /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
  0
  [root@openstack-rocky ~]# grep Huge /proc/meminfo
  AnonHugePages: 612352 kB
  HugePages_Total: 0
  HugePages_Free: 0
  HugePages_Rsvd: 0
  HugePages_Surp: 0
  Hugepagesize: 2048 kB
  [root@openstack-rocky ~]# free -g
                total used free shared buff/cache available
  Mem: 5 4 0 0 0 0
  Swap: 5 0 5
  [root@openstack-rocky ~]# echo 1024 > /sys/kernel/mm/hugepages/hugepages-2048kB/nr_hugepages
  [root@openstack-rocky ~]# free -g
                total used free shared buff/cache available
  Mem: 5 5 0 0 0 0
  Swap: 5 0 5
  [root@openstack-rocky ~]# grep Huge /proc/meminfo
  AnonHugePages: 618496 kB
  HugePages_Total: 242
  HugePages_Free: 242
  HugePages_Rsvd: 0
  HugePages_Surp: 0
  Hugepagesize: 2048 kB

  2019-06-03

  

   4
• 

  Helios

  请问老师为什么一个表项用4个字节去存储呢

  作者回复: 规定，可以去查一下表项的结构，太细节了，所以这里没有提

  2019-05-15

   1

   4
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  崔伟协

  分页，分段机制的优劣在于哪儿呢，为什么有分页分段

  作者回复: 都是硬件的机制，操作系统作为软件要用硬件机制。文章里面写了优劣势了。分段容易碎片，不容易换出。

  2019-05-15

   1

   3
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  栋能

  64位Linux机器，4KB页大小，那虚拟地址组成应该是：22位PGD、10位PUD、10位PMD、10位PTE、12位页偏移地址

  作者回复: 由于x86_64处理器硬件限制。x86_64处理器地址线只有48条，故而导致硬件要求传入的地址48位到63位地址必须相同。 4K页面下， 48位线性地址分为5段，位宽度分别是9、9、9、12。映射的方法为页表查找。

  2019-07-20

   1

   2
• 

  有铭

  为什么页的默认大小是4KB，这是以什么理由定下来的，为什么不是2KB或者8KB呢

  作者回复: 历史因素吧

  2019-05-15

   1

   2
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  neohope

  老师您好，之前学习操作系统的时候，记得内存有三种管理方式，分段、分页、段页。按我的理解，其实在Linux下面，分段只是为了区分ring0和ring3，实际后面的寻址全都是通过多级分页来完成的。这样理解对吗？

  2019-12-10

  

  
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  陈志恒

  虚拟和物理地址的映射关系有两种：段表，页表。linux偏向于使用页表

  2019-11-25

  

  
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  Geek_853778

  使用分页机制将虚拟地址转化为物理地址时，就需要有一个页表，将各个页的起始地址信息给管理起来，每一个进程都需要保存有一个完整的页表

  2019-11-14

  

  
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  lcf枫

  老师，这里的段和页是个什么关系，怎么关联起来？

  2019-11-13

  

  
• 

  darren

  老师问个问题：1.如果是因为页表必须连续而且每个进程的页表不一样，所以只有一级页表时需要每个进程占用4M空间，那这4M页表存放到哪里？系统又是怎么找到的？2.如果采用两级页表，为什么第一级需要页目录需要全部存储，而第二级页表就可以只存使用的那一页，这两级页表又是放到哪里，需要怎么找到？3.第一级需要4k，就算只使用实际内存一页的内容，第二级是不是也至少需要存储一个完整页4k，一共就是8k，那就是至少占用8k，文中说最多占用4k是我没有理解语义吗？

  2019-11-06

  

  
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  柳长青

  老师，我问一下，这么理解页表项对不对：以4G内存为例，就是一级目录还是4M，然后每个进程都有4K的页表目录，假设有100个进程就需要4M+400K的内存来定义页表项。

  2019-11-05

  

  
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  kdb_reboot

  1. 也就是说分段是建立在分页的基础上的，比如进程用户态内存空间的分段，但是再细看其实是分页的
  2.多级页表应该就是“王争”讲的跳表
  老师我理解的对吧？

  2019-10-02

  

  
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  ZYecho

  老师您好，请问这个版本的内核没有使用到硬件的LGT表项么？ 我记得GDT和LDT一般是配套使用的？

  2019-09-09

  

  
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  ZYecho

  老师您好，为什么二级页表的机制会节省空间呢？ 如果一级页表的话不能够实现 只分配使用到的内存空间么？

  2019-09-09

  

  
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  落石

  64 位系统 2的64次方。四级页表，如果每级仍然以4K划分那就是 2^64 / 2^12 * 4 / 2^10 * 4 / 2^10 * 4 / 2^10 * 4 = 2^24，即16M*4，64M每个进程？为什么没有采用位图的形式，记录页表索引。这样可以大量节约空间。

  作者回复: 不会放满的。要都放满256T物理内存呀，哪儿弄这么多内存去。不能位图，又不是仅仅标识在不在，而是要映射地址的。

  2019-07-11

  

  
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  饭粒

  32位系统的两级页表那“ 映射 4GB 地址空间就需要 4MB+4KB 的内存”，怎么算的 4MB+4KB ？不太明白。

  作者回复: 第一级4M，第二级4K

  2019-06-27

   1

  
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  zhouzg

  课程太好了，系统的认识了操作系统，之前总是会出现一些想不明白的点，找的资料都是零散的，虽然也能看明白一点，但总是不系统，东西窜不起来。

  作者回复: 赞

  2019-06-26

  

  
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  zhouzg

  这里之前了解过一点内存寻址的原理，CPU引脚对寻址的作用等。虽然还没理解透，但是结合这篇文章有一些启发。

  作者回复: 解析CPU引脚就比较底层了

  2019-06-26

  

  