• why
    2019-05-16
    - 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
    展开
    
     11
  • Leon📷
    2019-05-15
    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

    
     8
  • kkxue
    2019-06-03
    [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
    展开
    
     5
  • 栋能
    2019-07-20
    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。

     1
     4
  • Helios
    2019-05-15
    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

     1
     4
  • 崔伟协
    2019-05-15
    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。

     1
     3
  • 有铭
    2019-05-15
    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

     1
     2
  • 淤白
    2020-01-28
    通过本篇内容,学习到在内存空间不足的情况下,使用索引可以有效的减少内存消耗,如果一层索引消耗还是无法接受,可以生成多级索引,除了第一层是提前创建,其余索引通过懒加载的方式创建出来。

    虚拟内存和物理内存中的管理,就是将内存空间划分成一个个大小相等的页,并对其做多级索引。在将虚拟内存和物理内存映射起来时,如果内存吃紧,可以将部分内存页面换出到磁盘上。
    
    
  • garlic
    2020-01-11
    处理器体系结构支持多重页面大小,操作系统可以根据需要进行相关设置,Linux可以通过hugepage,结合处理器支持页面大小设置多种页面大小,相关笔记: https://garlicspace.com/2020/01/10/%e5%86%85%e5%ad%98%e7%ae%a1%e7%90%86-%e9%a1%b5%e9%9d%a2%e5%a4%a7%e5%b0%8f/

    作者回复: 是的,Hugepage在优化内存的时候,经常使用,例如虚拟机或者DPDK使用Hugepage

    
    
  • k先生
    2020-01-07
    老师,现在不都是用倒排页表了吗?还用多级页表吗?

    作者回复: 本课程主要解析x86和x86_64

    
    
  • Paul Shan
    2019-12-26
    请问老师,Linux 里物理页面和虚拟页面大小是否必须相等?
    我觉得应该相等,因为两者偏移量是共享的,多谢!
    
    
  • neohope
    2019-12-10
    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?
    
    
  • 陈志恒
    2019-11-25
    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
    
    
  • Geek_853778
    2019-11-14
    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
    
    
  • lcf枫
    2019-11-13
    老师,这里的段和页是个什么关系,怎么关联起来?
    
    
  • darren
    2019-11-06
    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?
    
    
  • 柳长青
    2019-11-05
    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。
    
    
  • kdb_reboot
    2019-10-02
    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?
    
    
  • ZYecho
    2019-09-09
    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?
    
    
  • ZYecho
    2019-09-09
    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?
    
    
我们在线,来聊聊吧