内核中的内存管理的问题

cxh_nuaa_2001

在内核中，有一个这样的宏
#define __pa(x) (...)

我想问一下，linux采用的是页式内存管理的，那么线性地址是不是要经过页式映射才能得到物理地址呢？ 怎么凭一个宏就简单的得到了物理地址了，那么程序员是不是很容易的从线性地址就知道它在内存中的位置，从而可以修改它？

是不是这是在内核中，是系统空间，不是用户空间，程序员要访问会被拒绝？


还有 ，在 情景分析一书中 ，有这么一段

static inline void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next, struct task_struct *tsk, unsigned cpu)
{
......
asm volatile("movl %0, %%cr3": :"r" (__pa(next->pgd)))
......
}

我们以前曾用这行代码说明__pa()的用途，这里将下一个进程的页面目录pgd的物理地址装入寄存器%%cr3，页即CR3。细心的读者可能会问：这样，在这一行以前和以后CR3的值不一样，也就是使用不同的页面目录，不会使程序的执行不能连续吗？答案是，这是在内核中。不管什么进程，一旦进入内核就进入了系统空间，都有相同的页面映射，所以不会有问题。

我要问的是：
上面的嵌入的汇编代码也是用到了__pa(x)宏，好象没有经过页式映射。还有，上面提到的

系统空间都有相同的页面映射

到底是什么意思(这也说明内核也有页面映射)，是不是一定的线性地址就有一定的物理地址？

请高手指教！

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在内核中，有一个这样的宏
#define __pa(x) (...)

我想问一下，linux采用的是页式内存管理的，那么线性地址是不是要经过页式映射才能得到物理地址呢？ 怎么凭一个宏就简单的得到了物理地址了，那么程序员是不是很容易的从线性地址就知道它在内存中的位置，从而可以修改它？

是不是这是在内核中，是系统空间，不是用户空间，程序员要访问会被拒绝？

这个宏使用于内核态，不能用于用户程序。3级保护环怎么能改变0级保护环的内核资源呢？
其实分页机制对于系统程序员是透明的，所有的内核调用都必须经由调用门来实现。

还有 ，在 情景分析一书中 ，有这么一段

static inline void switch_mm(struct mm_struct *prev, struct mm_struct *next, struct task_struct *tsk, unsigned cpu)
{
......
asm volatile("movl %0, %%cr3": :"r" (__pa(next->pgd)))
......
}

我们以前曾用这行代码说明__pa()的用途，这里将下一个进程的页面目录pgd的物理地址装入寄存器%%cr3，页即CR3。细心的读者可能会问：这样，在这一行以前和以后CR3的值不一样，也就是使用不同的页面目录，不会使程序的执行不能连续吗？答案是，这是在内核中。不管什么进程，一旦进入内核就进入了系统空间，都有相同的页面映射，所以不会有问题。

我要问的是：
上面的嵌入的汇编代码也是用到了__pa(x)宏，好象没有经过页式映射。还有，上面提到的

系统空间都有相同的页面映射

到底是什么意思(这也说明内核也有页面映射)，是不是一定的线性地址就有一定的物理地址？

请高手指教！

1.不管是用户态空间还是内核态空间，对于用户进程都是透明的。
2.在4GB的线性虚拟内存空间中，3GB~4GB是内核态空间是所有进程共享的，所以对于所有进程，它都有同样的页面映射。注意，它不能被随意访问，用户进程只能通过内核调用(0x80软中断)来访问它。
3.在PCB(进程控制块)中有一个mm_struct成员，用来描述进程的地址空间，而这个PCB是和内核堆栈区放在一起的。
4.进程线性地址空间的映射是通过do_mmap()内核函数转换所得的。

ps：除非你是内核开发者，否则无须过多考虑这个问题。