linux 内核需要页表吗_linux内核页表_linux 内核页表建立 - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

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内核页表调试

一、配置内核首先配置内核，使其支持导出内核页表到debugfs下面: Kernel hacking ---> ---> [*] Export kernel pagetable layout to...内核用page结构体管理所有物理内存，每一页大小为PAGE_SIZE对于arm64，可能是4K,16K,64K。...地址空间port属性说明第一列当前页表的映射范围地址第二列代表此映射范围大小 PMD PUD PTE 当标识为PMD PUD表示当前映射为block映射，如当前页表为4K,则pud的block映射一次性可映射...当标识为PTE表示为页表映射即PAGE_SIZE大小4K。 USR AP标记，用于标识当前范围是否在用户空间还是内核空间可读可写或者仅读。...x表述当前范围特权级别模式可执行，就是内核的可执行代码段，在内核中这段一般指向内核的text*段 SHD 表示可共享属性，在arm64上表述为多核之间可共享其页表可见 AF 访问标志，当首次映射页表时，

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Linux内核页表管理-那些鲜为人知的秘密

，而页表管理是在虚拟内存管理中尤为重要，本文主要以回答几个页表管理中关键性问题来解析Linux内核页表管理，看一看页表管理中那些鲜为人知的秘密。...页表存放在物理内存中，打开mmu之后，如果需要修改页表，需要将页表所在的物理地址映射到虚拟地址才能访问页表（如内核初始化后会将物理内存线性映射，这样通过物理地址和虚拟地址的偏移就可以获得页表物理地址对应的虚拟地址...Linux内核为何使用多级页表？...2）使用多级页表结构优劣：优势： 1.节省内存 2.可以按需分配各级页表 3.可以离散存储页表劣势：需要遍历多级页表，需要多次访问内存，实现复杂度高点 3）Linux内核综合考虑：典型的以时间换空间...2）Linux内核填写页表，将页表基地址告诉mmu 内核初始化建立内核页表，实现缺页异常等机制为用户任务按需分配并映射页表。当然，内核也可以遍历页表，如缺页异常时遍历进程页表。 10.

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Linux-3.14.12内存管理笔记【建立内核页表（1）】

前面已经分析过了Intel的内存映射和linux的基本使用情况，已知head_32.S仅是建立临时页表，内核还是要建立内核页表，做到全面映射的。...建立内核页表前奏，了解两个很关键的变量： max_pfn：最大物理内存页面帧号； max_low_pfn：低端内存区（直接映射空间区的内存）的最大可用页帧号； max_pfn 的值来自setup_arch...Linux是一个支持多硬件平台的操作系统，各种硬件芯片的分页并非固定的2级（页全局目录和页表），仅仅Intel处理器而言，就存在3级的情况（页全局目录、页中间目录和页表），而到了64位系统的时候就成了4...所以Linux为了保持良好的兼容性和移植性，系统设计成了以下的4级分页模型，根据平台环境和配置的情况，通过将页上级目录和页中间目录的索引位设置为0，从而隐藏了页三级目录和页中间目录的存在。...需要说明的是这里的max_low_pfn作为直接映射空间区的内存最大可用页帧号，并不是896M大小内存的页面数。896M只是定义高端内存的一个界限，至于直接映射内存大小只定义了不超过896M而已。

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Linux-3.14.12内存管理笔记【建立内核页表（3）

前面已经分析了内核页表的准备工作以及内核低端内存页表的建立，接着回到init_mem_mapping()中，低端内存页表建立后紧随着还有一个函数early_ioremap_page_table_range_init...总的来说就是该临时内核映射区间是为了给各个CPU准备一个指定的窗口空间。由于kmap_atomic()对该区间的使用，所以该区间必须保证其页表连续性。...，创建页表并使其指向被创建的页表。...为了避免前期可能对固定映射区已经分配了页表项，基于临时内核映射区间要求页表连续性的保证，所以在此重新申请连续的页表空间将原页表内容拷贝至此。...至此，内核页表建立完毕。

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深入理解Linux内核页表映射分页机制原理

2022年嵌入式开发想进互联网大厂，你技术过硬吗？...多级页表的后几级页表映射关系没有存在内存中，MMU地址转换中发现页表不存在需要向操作系统上报缺页异常，操作系统需要在缺页异常中下发页表到内存；额外的内存访问：MMU进行地址转换需要通过页表基址寄存器找到一级页表...…… 针对这些话题本文不做深入探讨，可以阅读另一篇为其量身定做的博文《深入Linux内核（内存篇）—TLB》。 1.5 页表多大合适？...Linux对于页表的操作主要定义了以下函数或宏。这些操作方法也是与体系架构相关的，因此需要按照体系架构的硬件定义去实现。...因此，在这里稍微调整了实现—告诉Linux在第一级有2048个条目，每个都是8字节。二级页表包含两个连续排列的硬件PTE表项，前面的表项是包含Linux需要的状态信息的Linux PTE。

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Linux内核透明巨型页支持

它不需要内存预留，并且尽可能地使用大页(这里唯一可能的预留是kernelcore=，以避免不可移动的页面碎片化所有内存，但这样的调整不是针对透明大页支持的，它是通用的适用于内核中所有动态高阶分配的特性...默认情况下，内核尝试在读取页面错误时使用巨型零页来进行匿名映射。...如果您没有遍历页表，但是遇到了一个物理的大页，但是您不能在代码中原生地处理它，您可以通过调用split_huge_page(page)来分裂它。这就是Linux VM在尝试切换大页面之前所做的。...要使页表遍历感知巨型pmd，您所需要做的就是调用pmd_trans_huge()在由pmd_offset返回的PMD上。...持有页表锁将防止巨型的PMD被转换成一个常规的PMD(split_huge_pmd可以与页表遍历并行)。如果第二个pmd_trans_huge返回false，则应该释放页表锁并回退到之前的旧代码中。

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宋宝华： ARM64 Linux内核页表的块映射

内核文档Documentation/arm64/memory.rst描述了ARM64 Linux内核空间的内存映射情况，应该是此方面最权威文档。...我们看看这种情况下的页表，我们既可以用最终的【20:12】对应的PTE映射项，以4K为单位，进行虚拟地址到物理地址的映射；又可以以【29:21】对应的PMD映射项，以2M为单位，进行虚拟地址到物理地址的映射...我们把它们全部选中，这样我们可以得到一个debugfs接口： /sys/kernel/debug/kernel_page_tables 来获知内核态页表的情况。...我在内核启动参数加的rodata=0实际上是让rodata_full为false。如果我把这个kernel启动选项去掉，我得到的内核页表是完全不一样,线性映射区也全部是PTE映射： ?...在这个patchset中，它就需要拆分vmemmap的PMD映射为PTE映射: ? 这个patchset的原理建立在，当内核以4KB分页的时候，每个page需要64字节的page struct。

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内核必须懂(七): Linux四级页表(x64)

目录前言 Intel四级页表实操寻址获取cr3 获取PGD 获取PUD 获取PMD 获取PTE 获取内容最后 ---- 前言 Linux四级页表的作用主要就是地址映射, 将逻辑地址映射到物理地址...Linux的四级页表就是依据CPU的四级页表来设计的. 这里主要说的就是Intel x64页面大小为4KB的情况, 如图所示: ?...在Linux当中, 第一级页表称为PGD, 当然是有历史原因的, 可以自行google. 所以Linux的四级页表分别是PGD -> PUD -> PMD -> PTE. ?...因为每个单元是64-bits因此需要在序号基础上乘以8获得地址....---- 最后当然了, 这次是在用户态下进行从线性地址到物理地址转换的, 如果是内核态有些地方会发生变化. 暂时写到这里, 内核态等后续的更新了.

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内核知识第八讲,PDE,PTE,页目录表,页表的内存管理

内核知识第八讲,PDE,PTE,页目录表,页表的内存管理一丶查看GDT表....线性地址转物理地址需要注意的页问题. 这个问题则是页的映射. 我们知道,页码是高20位,那么低12为就是偏移了....当32位的线性地址转为32为的物理地址的是否,只需要记录页码就可以了.低12位都是一样的.所以不用记录....则需要查表. 那么我们觉着这个表应该怎么做? 物理地址 Xxxx 内存保护属性类似于这样,我们只需要让虚拟地址当标进行查表即可....首先我们的CR3寄存器保存了表的首地址. 这里有一个页目录表,还有页表的关键词. 页目录表: 也称为PDE,而页表称之为PTE.

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ebpf_ebpf需要修改内核吗

（libpcap是unix/linux平台下的网络数据包捕获函数包，大多数网络监控软件都以它为基础。...对比Linux内核：需要更改内核源代码或加载内核模块，导致抽象层堆叠。...如果预定义的挂钩不存在特定需求，则可以创建内核探测（kprobe）或用户探测（uprobe）来在内核或用户应用程序中的几乎任何位置附加 eBPF 程序。...百度百科 Socket原理讲解) eBPF对调试内核和执行性能分析也很有用。程序可以附加到跟踪点，kprobes和perf(内核调试工具)事件。...要完全理解它，您需要了解它是如何工作的。 ebpf内核验证程序允许用户空间代码在内核中运行存在固有的安全性和稳定性风险。因此，在加载每个eBPF程序之前，会对它们进行大量检查。

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linux内核的冷热页分配器

linux本来有伙伴系统分配内存页，为了加快单个内存页的分配linux在每个node里为每个cpu分配了一个per_cpu_pageset（暂且叫他页缓存吧）。...每个页缓存包含一个冷页缓存和一个热页缓存。这两个用法有什么区别呢。如果申请完一个内存页就立刻用来写数据，用热页缓存。如果申请完暂时用不到或者给DMA用，用冷页缓存。...这主要是因为内核用free_pages释放单个内存页的时候会调用free_hot_page。...刚释放的内存页大概率还在cpu的cache里，也就是说热页缓存里的页很可能还在cpu的cache里，所以申请热页缓存并且立即使用会直接访问cpu的cache速度会比较快。...其他情况就用冷页缓存，冷页缓存里的页在主内存里，需要重新加载到cpu的cache，速度会慢一些。

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Windows 内核会换为 Linux 吗？

现在windows 10可以安装linux子系统，这个问题就不会纠结了。很多人好奇，windows内核会被换成Linux吗？ ? 答案：不会。换内核可不是开玩笑的事情，也不是随随便便的事情。...之前的版本，都是基于Windows，更改内核，可能导致之前的版本不兼容问题，那对于需要维护的版本，是一个及其繁琐，或者说费力不讨好的事情。 Windows内核最终会不会被微软换为Linux？...Windows内核最终会不会被微软换为Linux？ ?...本质上来说，Linux是免费的，内核换成了Linux，那是不是意味着Windows需要免费，但Windows系统可是微软公司重要的营收和利润来源，企业为啥要舍弃自己的蛋糕呢。不符合商业逻辑。...非要用Linux内核，可以考虑在Linux系统上体验，或者在虚拟机上体验，毕竟Linux是开源的，发烧友和爱好者可以想怎么折腾就怎么折腾。

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Linux-3.14.12内存管理笔记【建立内核页表（2）】-低端内存的建立

前面的前奏已经分析介绍了建立内核页表相关变量的设置准备，接下来转入正题分析内核页表的建立。...建立内核页表的关键函数init_mem_mapping()：【file：/arch/x86/mm/init.c】 void __init init_mem_mapping(void) { unsigned...最终建立内核页表的同时，完成内存映射。...（低端内存）的页表建立。...至此，内核低端内存页表建立完毕。

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Linux有内核级线程吗

从实现方式上划分，线程有两种类型：“用户级线程”和“内核级线程”。...用户线程指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程，其不依赖于操作系统核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。...这种线程甚至在象 DOS 这样的操作系统中也可实现，但线程的调度需要用户程序完成，这有些类似 Windows 3.x 的协作式多任务。另外一种则需要内核的参与，由内核完成线程的调度。...用户线程不需要额外的内核开支，并且用户态线程的实现方式可以被定制或修改以适应特殊应用的要求，但是当一个线程因 I/O 而处于等待状态时，整个进程就会被调度程序切换为等待状态，其他线程得不到运行的机会；...Windows NT和OS/2支持内核线程。Linux 支持内核级的多线程。

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驱动开发：内核解析内存四级页表

当今操作系统普遍采用64位架构，CPU最大寻址能力虽然达到了64位，但其实仅仅只是用到了48位进行寻址，其内存管理采用了9-9-9-9-12的分页模式，9-9-9-9-12分页表示物理地址拥有四级页表，...9-9-9-9-12的分页模式是一种常见的分页方案，其中物理地址被分成四级页表：PXE（Page Directory Pointer Table Entry）、PPE（Page Directory Entry...每个级别的页表都负责将虚拟地址映射到更具体的物理地址。通过这种层次化的页表结构，操作系统可以更有效地管理和分配内存。...PTE 0即可解析，如下所示，当前地址0位置处的PTE基址是FFFF898000000000，由于PTE的一个页大小是0x1000所以当内存地址高于0x1000时将会切换到另一个页中，如下FFFF898000000008...则是另一个页中的地址。

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驱动开发：内核解析内存四级页表

当今操作系统普遍采用64位架构，CPU最大寻址能力虽然达到了64位，但其实仅仅只是用到了48位进行寻址，其内存管理采用了9-9-9-9-12的分页模式，9-9-9-9-12分页表示物理地址拥有四级页表，...9-9-9-9-12的分页模式是一种常见的分页方案，其中物理地址被分成四级页表：PXE（Page Directory Pointer Table Entry）、PPE（Page Directory Entry...每个级别的页表都负责将虚拟地址映射到更具体的物理地址。通过这种层次化的页表结构，操作系统可以更有效地管理和分配内存。...PTE 0即可解析，如下所示，当前地址0位置处的PTE基址是FFFF898000000000，由于PTE的一个页大小是0x1000所以当内存地址高于0x1000时将会切换到另一个页中，如下FFFF898000000008...则是另一个页中的地址。

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linux内核符号表kallsyms简介

简介：在2.6版的内核中，为了更方便的调试内核代码，开发者考虑将内核代码中所有函数以及所有非栈变量的地址抽取出来，形成是一个简单的数据块(data blob:符号和地址对应)，并将此链接进 vmlinux...在需要的时候，内核就可以将符号地址信息以及符号名称都显示出来，方便开发者对内核代码的调试。完成这一地址抽取+数据快组织封装功能的相关子系统就称之为 kallsyms。...kallsyms抽取了内核用到的所有函数地址(全局的、静态的)和非栈数据变量地址，生成一个数据块，作为只读数据链接进kernel image，相当于内核中存了一个System.map。...须设置 CONFIG_KALLSYMS 选项为y；如果要在 kallsyms 中包含全部符号信息，须设置 CONFIG_KALLSYMS_ALL 为y 查看kallsyms表：得益于/proc文件系统...，我们可以直接读取这个表。

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浅谈Linux内核中页缓存和块缓存

概述运行在用户态的应用程序需要经常访问磁盘数据，进行读写操作，由于磁盘(HDD)相对较慢，没有任何缓存的情况下，每次应用读写操作时延页非常慢；在内核设计之初，添加了缓存设计，将磁盘数据保存在RAM中，...Page Cache高速缓存使用的是物理页帧，以页为单位将文件内容缓存，逻辑文件(struct file)中每一个页可以划分为块单位，将每个块映射到磁盘的盘块，因此一个文件的页可以和多个Buffer Cache...Page Cache(页缓存) Linux页高速缓存任何基于页的数据，所缓存的Page包括普通文件内容、块设备文件、内存映射文件的读写。页缓存中一个页帧的文件数据锁对应的磁盘块不必是连续的。...在内核中块缓存是通过struct buffer_head进行管理的。...所属的地址空间 struct address_space *b_assoc_map; atomic_t b_count; /* users using this buffer_head */ }; 内核中按照块访问的场景不多

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Linux 内核真的高不可攀吗？

Linux操作系统太难？先爬过这6个陡坡如今的软件开发行业，服务器端市场基本被 Linux 系统占领了。...移动端中的 Android 系统是基于 Linux 内核开发的，那些很火的虚拟化、消息队列、云计算、大数据等技术，都默认支持 Linux 操作系统。...理解操作系统更需要理论与实践深度结合，很多具体的编程问题，比如并发、网络编程、性能调优等等，都需要你理解操作系统的工作原理。...这里引用一位大佬的比喻：操作系统就像一个软件外包公司，其内核就相当于这家外包公司的老板。为什么这么说呢？假设，我们现在就是在做一家外包公司，我们的目标是把这家公司做上市。...想要做到对 Linux 了如指掌，你需要爬过6个陡坡：熟练使用 Linux 命令行、使用 Linux 进行程序设计、了解 Linux 内核机制、阅读 Linux 内核代码、实验定制 Linux 组件以及最后落到生产实践上

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深入理解Linux内核之脏页跟踪

1.开场白环境：处理器架构：arm64 内核源码：linux-5.10.50 ubuntu版本：20.04.1 代码阅读工具：vim+ctags+cscope Linux内核由于存在page...为了回写page cache中的脏页，需要标记页为脏。脏页跟踪是指内核如何在合适的时机记录文件页为脏，以便内核在进行脏页回写时，知道将哪些页面回写到磁盘。...匿名页不需要跟踪脏页，因为不需要同步到磁盘；私有文件页也不需要跟踪脏页，因为映射的时候，可写页会映射为只读，写访问会发生写时复制，转变为匿名页；所以只有共享的文件页需要跟踪脏页。...在Linux内核中，因为跟踪脏页会涉及到文件回写、缺页异常、反向映射等技术，所以本文也重点讲解在Linux内核中如何跟踪脏页。...->TestClearPageDirty(page) //清除页描述符脏标记 3.3 第二次写访问文件页时脏页回写之前，页描述符脏标志位依然被置位，等待回写, 不需要设置页描述符脏标志位。

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