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内核调试

一、配置内核 首先配置内核,使其支持导出内核到debugfs下面: Kernel hacking ---> ---> [*] Export kernel pagetable layout to...而为了快速方便找到对应物理而将所有的帧结构体映射到此区域,后续只需使用virt_to_page, phys_to_page等宏实现虚拟地址,物理地址到对应结构体的快速查询。...地址空间port属性说明 第一列 当前的映射范围地址 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,如当前为4K,则pud的block映射一次性可映射...当标识为PTE表示为映射即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可见 AF 访问标志,当首次映射时,

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内核知识第八讲,PDE,PTE,目录,的内存管理

内核知识第八讲,PDE,PTE,目录,的内存管理 一丶查看GDT....首先我们的CR3寄存器保存了的首地址. 这里有一个目录,还有的关键词. 目录: 也称为PDE,而称之为PTE....CPU会通过虚拟地址,当作下表.去目录中查询.然后查到的结果再去中查询.这样就查到对应的物理地址了....PDE的大小:   目录,存储在一个4K字节的物理中,其中每一项是4个字节.保存了的地址.   而最大是1M个. PTE的大小.   PTE的大小也和PDE一样的....但是通过两个查询.可以映射4G内存.而上面的设计方法不行. 首先前边20位保存了或者物理地址的基地址. 比如我们的目录. 查到了第5项.那么从中取出千20位来,加上000就等于了.

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驱动开发:内核解析内存四级

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分表示物理地址拥有四级,...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:PXE(Page Directory Pointer Table Entry)、PPE(Page Directory Entry...每个级别的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的一个大小是0x1000所以当内存地址高于0x1000时将会切换到另一个中,如下FFFF898000000008...则是另一个中的地址。

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驱动开发:内核解析内存四级

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分表示物理地址拥有四级,...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:PXE(Page Directory Pointer Table Entry)、PPE(Page Directory Entry...每个级别的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的一个大小是0x1000所以当内存地址高于0x1000时将会切换到另一个中,如下FFFF898000000008...则是另一个中的地址。

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Linux内核管理-那些鲜为人知的秘密

,可以将各级放到物理内存的任何地方,无论是硬件遍历还是内核遍历,比一级更复杂,但是为了节省内存,内核选择多级结构。...2)Linux内核 填写,将基地址告诉mmu 内核初始化建立内核,实现缺页异常等机制为用户任务按需分配并映射。 当然,内核也可以遍历,如缺页异常时遍历进程。 10....内核中涉及到的基地址?...内核: idmap_pg_dir 恒等映射(va=pa 映射2M) init_pg_dir 粗粒度内核 swapper_pg_dir 主内核 用户: tsk->mm-...填写/切换时机 1)内核填充 内核初始化过程: 物理地址 -> 恒等映射(建立恒等映射和粗粒度内核) ->打开mmu -> paging_init(建立细粒度的内核和内存线性映射

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Linux-3.14.12内存管理笔记【建立内核(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仅是建立临时内核还是要建立内核,做到全面映射的。...建立内核前奏,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)的最大可用帧号; max_pfn 的值来自setup_arch...既然到此,顺便介绍一下内核空间映射情况。 ? 内核空间如上图,分为直接内存映射区(低端内存,线性)和高端内存映射区。...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(全局目录和),仅仅Intel处理器而言,就存在3级的情况(全局目录、中间目录和),而到了64位系统的时候就成了4...此外还有一个准备操作,在setup_arch()函数中调用的缓冲区申请操作: early_alloc_pgt_buf(): 【file:/arch/x86/mm/init.c】 void __init

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深入理解Linux内核映射分页机制原理

,对于不同的进程面对的都是同一个内核,其内核空间的地址对于的物理地址都是一样的,因而进程1和进程2中内核空间的VA K地址都映射到了物理内存的PA K地址。...…… 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 多大合适?...pgd_offset_k(addr) 根据入参虚拟地址address和init_mm,找到address在全局目录中相应表项的线性地址。仅用于内核。...TTBRx(Translation Table Base Register x)即转换基址寄存器,ARMv7提供了TTBR0和TTBR1两个寄存器,Linux分别将其应用于内核态和用户态。...ARMv8采用4KB大小,使用4级时,内存分布如下,内核空间和用户空间大小分别为256TB。

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宋宝华: ARM64 Linux内核的块映射

以典型的4K和48位虚拟地址为例,整个内核空间的虚拟地址分布如下: ?...我们看看这种情况下的,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...当然,如果用户态的虚实映射是这样的,用户实际得到了一个1GB的巨。但是对于内核的线性映射区域而言,即便我们进行了1GB的PUD映射,这1G内部就可以进一步切割为4KB或者2MB的巨。...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,我得到的内核是完全不一样,线性映射区也全部是PTE映射: ?

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内核必须懂(七): Linux四级(x64)

目录 前言 Intel四级 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四级的作用主要就是地址映射, 将逻辑地址映射到物理地址...很多时候, 有些地方想不明白就可以查看实际物理地址进行分析. ---- Intel 四级 其实很多设计的根源或者说原因都来自于CPU的设计, OS很多时候都是辅助CPU....Linux的四级就是依据CPU的四级来设计的. 这里主要说的就是Intel x64面大小为4KB的情况, 如图所示: ?...在Linux当中, 第一级称为PGD, 当然是有历史原因的, 可以自行google. 所以Linux的四级分别是PGD -> PUD -> PMD -> PTE. ?...---- 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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一文看懂影子和扩展

后引入机制,把虚拟地址送往MMU,MMU查TLB不中的情况下,依次查就可以找到对应的物理地址。...二.影子 (Shadow page table) 影子我用一句话来描述就是:VMM把Guest和Host中的合并成一个,称为影子,来实现GVA->HPA映射。...4, 把GVA -> HPA,这一路的映射关系记录到中,这个就是影子。...虚拟机和影子通过一个哈希建立关联(当然也有其他的关联方式),客户机操作系统把当前进程的基址载入PDBR时而VMM将会截获这一特权指令,将进程的影子基址载入客户机PDBR,使客户机在恢复运行时...硬件层面引入EPTP寄存器,来指向EPT基地址。Guest运行时,Guest被载入PDBR,而 EPT 被载入专门的EPT 指针寄存器 EPTP。

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Linux内核15-内核如何创建进程

_do_fork()函数 不论是clone()、fork()还是vfork(),它们最核心的部分还是调用_do_fork()(一个与体系无关的函数),完成创建进程的工作。...:创建旧进程的副本,比如进程描述符和子进程运行需要的其它内核数据结构。...根据是创建线程还是进程设置线程组组长、进程组组长等等信息 // ... // 12....esp寄存器加载thread.esp的值(也就是获取了子进程的内核态栈的地址),eip寄存器加载ret_from_fork()函数的返回地址(子进程执行的下一条指令)。...创建完进程的4要素之后,把新进程的最开始执行的指令设置到eip寄存器即可。然后就是等待内核调度。当轮到新进程使用CPU的时候,就从eip寄存器开始执行。

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多级的好处

,如果只使用了一个,一个表项的大小为4byte,32位系统有4GB的物理空间(一个进程看到是4GB大小的虚拟空间),每一个表项对应着物理空间的第xxx(4KB大小的),那么应该有4GB/4KB=...如果是二级,规则就会改变,让二级对应到物理内存上的4KB大小的,一级此时变成映射为物理地址的4MB(这样子是无法定位到具体的(4KB)的,所以二级再去找),这样先找到一级,一级再和二级进行结合...,二级表相当于一级4MB分成了1024个(1KB个)4KB,找完后二级充当了offset的角色,此时定位到具体的4KB的页面,再用一级的offset一结合定位到具体物理地址。...这样一个进程浪费掉的空间是一级占用的:(4GB/4MB)*4byte=4KB,二级浪费掉的是1kb(1个一级占用这么多)*1kb(此时有1kb(4GB/4MB)个一级)=4MB,加起来是...4MB+4KB,比光用一级要多4KB,但是2级是可以不存在的,比如此时程序只用了%20的,那么4MB就需要乘以%20,这样一下子就比只有一级时少了。

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