请教几个关于内存管理的问题

joeytry

:help 我在看2.4的内核，结合手头的几本书，研究内存管理机制，发现有几个问题百思不得其解：
1．内核在系统启动时被加载至1M的地址，那么在系统内核表示的虚拟空间中，内核占据3-4G的地址，3G的虚拟地址是否固定地与物理地址1M对应？
2．内核虚拟地址空间在3-4G，这个分界点为何限制了Linux的物理内存大小为2G？
3．没有页表保护机制的Linux如何保护内核空间不被非法访问，中断与系统调用那部分使能了用户可以访问3-4G的空间，在系统调用处理的entry.S中那部分代码体现了这个机制？
4．Linux使用页目录与页表的机制进行映射，在系统运行时，同时有多个进程运行，0进程在物理地址0放置页目录与页表，其他子进程的页目录与页表结构是否总是在物理内存中，还是可能被换出？
5．执行程序在虚拟线性地址空间中总是从nr*64M开始，然而我们常说一个单一线程的地址空间为4G，是否矛盾？

home_king

1.A20线不可用时(也就是工作在实模式时)，地址空间只有1M，所以超过1M的寻址都将被折回下来。

2.内核空间1G，用户空间3G，至于物理内存上限，我还不怎么清楚。

3.保护模式下只能通过描述符进行虚拟寻址，而涉及保护模式下寻址的段描述符，页目录项等描述字都有1位作为用户级别判定，内核为0环，用户为3环，低级别不能访问高级别的内存空间。

4.可以换出

5.内存管理机制自动处理页的分配回收，对用户是透明的。

ps：最好结合一些经典的电子文档来阅读。

joeytry

to home_king：
第一个问题，我的意思是在进程的虚拟空间中，起始地址为3G的这个页是否映射到物理地址1M，还是物理地址0？
你所说的页目录项描述字的保护位是否指的是用户/超级用户（user/supervisor-U/S）位呢？

home_king

最初由 joeytry 发表
to home_king：
第一个问题，我的意思是在进程的虚拟空间中，起始地址为3G的这个页是否映射到物理地址1M，还是物理地址0？
你所说的页目录项描述字的保护位是否指的是用户/超级用户（user/supervisor-U/S）位呢？

据我所知，这个1M实模式空间最终被归并到内核页去了，和用户的3G空间无关。

home_king

有一篇很经典的pdf文档，你看过就明白了。
我看的迷迷糊糊的~~~~
你的e-mail是多少？我寄给你。

joeytry

先谢过了，老大
skywalkercjy@yahoo.com.cn

home_king

已经发送了，收到的话确认一下。

joeytry

收到了，thank you
关于内存的问题，总是看不是很明白，准备花点时间看懂这篇文章

westroom

能发给我一份吗？我的邮箱是liangkexin@netease.com

threeseconds

1。内核空间从3G开始是映射的物理地址的前4M，从0开始（对2。2内核）；对2。4是前8M，从0开始。这个是固定的，内核初始化期间映射的。
2。这个2G没听过啊，内核空间要求可以直接映射整个物理内存，因此会在896M有个限制（1G－128M），或者物理内存位于896M到4G之间，这时候896以上的部分会动态映射；大于4G，就要开启PAE支持了，这个支持36位了，这时候小于896M的内存还是可以直接映射，其余部分动态映射。
3。linux定义了4个段，内核代码和数据段，用户代码和数据段。中断处理的时候CPU会检查被中断进程的段描述府的DPL值；对于系统调用来说，最初LINUX不是定义了PAGE_OFFSET来当作用户和内核的界限的吗，只要用户态程序根据系统调用来访问某个地址，就会进行PAGE_OFFSET来进行检查，确保内核空间不被非法访问。
4。页表和页项不是都有一个present位的吗，这个可以确定是否在内存中。
5。这个不是很明白你说的意思,可以说得具体点吗，大家都可以讨论一下。