- 涉及三块内容:
    - 内存映射函数 vmalloc, kmap_atomic
    - 内核态页表存放位置和工作流程
    - 内核态缺页异常处理
- 内核态页表, 系统初始化时就创建
    - swapper_pg_dir 指向内核顶级页目录 pgd
        - xxx_ident/kernel/fixmap_pgt 分别是直接映射/内核代码/固定映射的 xxx 级页表目录
    - 创建内核态页表
        - swapper_pg_dir 指向 init_top_pgt, 是 ELF 文件的全局变量, 因此再内存管理初始化之间就存在
        - init_top_pgt 先初始化了三项
            - 第一项指向 level3_ident_pgt (内核代码段的某个虚拟地址) 减去 __START_KERNEL_MAP (内核代码起始虚拟地址) 得到实际物理地址
            - 第二项也是指向 level3_ident_pgt
            - 第三项指向 level3_kernel_pgt 内核代码区
    - 初始化各页表项, 指向下一集目录
        - 页表覆盖范围较小, 内核代码 512MB, 直接映射区 1GB
        - 内核态也定义 mm_struct 指向 swapper_pg_dir
        - 初始化内核态页表, start_kernel→ setup_arch
            - load_cr3(swapper_pg_dir) 并刷新 TLB
            - 调用 init_mem_mapping→kernel_physical_mapping_init, 用 __va 将物理地址映射到虚拟地址, 再创建映射页表项
            - CPU 在保护模式下访问虚拟地址都必须通过 cr3, 系统只能照做
            - 在 load_cr3 之前, 通过 early_top_pgt 完成映射
- vmalloc 和 kmap_atomic
    - 内核的虚拟地址空间 vmalloc 区域用于映射
    - kmap_atomic 临时映射
        - 32 位, 调用 set_pte 通过内核页表临时映射
        - 64 位, 调用 page_address→lowmem_page_address 进行映射
- 内核态缺页异常
    - kmap_atomic 直接创建页表进行映射
    - vmalloc 只分配内核虚拟地址, 访问时触发缺页中断, 调用 do_page_fault→vmalloc_fault 用于关联内核页表项
- kmem_cache 和 kmalloc 用于保存内核数据结构, 不会被换出; 而内核 vmalloc 会被换出

page_address的实现如下：

```
/**
 * page_address - get the mapped virtual address of a page
 * @page: &struct page to get the virtual address of
 *
 * Returns the page's virtual address.
 */
void *page_address(const struct page *page)
{
    unsigned long flags;
    void *ret;
    struct page_address_slot *pas;

    if (!PageHighMem(page))
        return lowmem_page_address(page);

    pas = page_slot(page);
    ret = NULL;
    spin_lock_irqsave(&pas->lock, flags);
    if (!list_empty(&pas->lh)) {
        struct page_address_map *pam;

        list_for_each_entry(pam, &pas->lh, list) {
            if (pam->page == page) {
                ret = pam->virtual;
                goto done;
            }
        }
    }
done:
    spin_unlock_irqrestore(&pas->lock, flags);
    return ret;
}
```

- 如果不是高端内存，物理地址和虚拟地址之间的转换相对比较简单，直接使用lowmme_page_address进行转换，前面提到过这个函数；
- 对于非高端内存页，通过page_slot计算出pas，pas保存在由pagez作为key的hash表page_address_htable中；
- 遍历pas->lh双向链表，链表的节点保存有page的地址和page所对应的虚拟地址，通过page，可以确定page对应的虚拟地址。