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Linux分页机制分页机制的演变--Linux内存管理(七)

但是Linux并没有采用这种机制 正如前面所述,通过设置页目录项的Page Size标志启用扩展分页功能。在这种情况下,分页单元把32位线性地址分成两个字段: Directory:最高10位。...通过设置cr4处理器寄存器的PSE标志能使扩展分页与常规分页共存 Intel为了支持PAE改变了分页机制 64GB的RAM被分成了2^24个页框, 页表项的物理地址字段从20位扩展到了24位....若这个标志为0,只有当CPL小于3(这意味着对于Linux而言,处理器处于内核态)时才能对页寻址;若该标志为1,则总能对页寻址。...如果置为1,页目录项指的是4MB的页面,请看后面的扩展分页。 第9~11位由操作系统专用,Linux也没有做特殊之用。 ?...3.4 扩展分页 从奔腾处理器开始,Intel微处理器引进了扩展分页,它允许页的大小为4MB ? 在扩展分页的情况下,分页机制把32位线性地址分成两个域:最高10位的目录域和其余22位的偏移量。

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Linux分页机制分页机制的实现详解--Linux内存管理(八)

1 linux分页机制 1.1 四级分页机制 前面我们提到Linux内核仅使用了较少的分段机制,但是却对分页机制的依赖性很强,其使用一种适合32位和64位结构的通用分页模型,该模型使用四级分页机制,即...1.2 不同架构的分页机制 对于不同的体系结构,Linux采用的四级页表目录的大小有所不同:对于i386而言,仅采用二级页表,即页上层目录和页中层目录长度为0;对于启用PAE的i386,采用了三级页表...Linux 的页全局目录对应80x86 的页目录指针表(PDPT),取消了页上级目录,页中间目录对应80x86的页目录,Linux的页表对应80x86的页表。...1.3 为什么linux热衷:分页>分段 那么,为什么Linux是如此地热衷使用分页技术而对分段机制表现得那么地冷淡呢,因为Linux的进程处理很大程度上依赖于分页。...这就是虚拟内存机制的基本要素。 每一个进程有它自己的页全局目录和自己的页表集。

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    Linux内存寻址之分段机制分页机制【转】

    但是,由于绝大多数硬件平台都不支持段机制,只支持分页机制,所以为了让 Linux 具有更好的可移植性,我们需要去掉段机制而只使用分页机制。...Linux为了跨平台,巧妙的绕开段机制,主要使用分页机制来寻址。...Linux中的分页机制 Linux使用了一个适合32位和64位系统的分页机制。 ?...Linux采用的四级页表只是为了最大化兼容不同的硬件实现,单就IA32架构的CPU来说,就有多种分页实现,常规分页机制,PAE机制等。...我们虽然讨论的是Linux分页机制,实际上我们用了大部分篇幅来讨论Intel CPU的分页机制实现。因为Linux分页机制是建立在硬件基础之上的,不同的平台需要有不同的实现。

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    Linux分页机制之概述--Linux内存管理(六)

    1 分页机制 在虚拟内存中,页表是个映射表的概念, 即从进程能理解的线性地址(linear address)映射到存储器上的物理地址(phisical address)....因此linux内核堆页表进行了分级. 前面我们提到过, 对于32位系统中, 两级页表已经足够了. 但是64位需要更多数量的分页级别....为了同时支持适用于32位和64位的系统, Linux采用了通用的分页模型. 在Linux-2.6.10版本中, Linux采用了三级分页模型. 而从2.6.11开始普遍采用了四级分页模型....其他内容请参照博主的另外两篇博客, 我就不罗嗦了 深入理解计算机系统-之-内存寻址(五)–页式存储管理, 详细讲解了传统的页式存储管理机制 深入理解计算机系统-之-内存寻址(六)–linux中的分页机制..., 详细的讲解了Linux内核分页机制的实现机制 3 Linux分页机制的演变 3.1 Linux的页表实现 由于程序存在局部化特征, 这意味着在特定的时间内只有部分内存会被频繁访问,具体点,进程空间中的

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    深入理解Linux内核页表映射分页机制原理

    一、分页 分页即将内存划分为固定长度的单元,每个单元就是一页。对于虚拟地址空间,分页机制将地址空间分割成固定大小的单元,每个单元称为一页。...1.4 实际使用的分页机制 考虑到分页机制占用内存过多的问题,实际的分页机制是多级分页。...当然额外的内存访问本身是分页机制相对分段机制的缺陷,一级页表映射也存在这样的缺陷,只是多级页表映射将这个缺点再次放大。...ARMv7 4KB分页机制采用二级页表管理,其一级页表属性如下图所示。...set_pgd(pgdp, pgd) 向PGD写入指定的值 set_p4d(p4dp, p4d) 向P4D写入指定的值 分页机制与CPU体系架构强相关,因此分析Linux Kernel分页时还是需要根据体系架构分析

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    linux机制

    Linux 2.4版本开始,操作系统底层提供了scatter/gather这种DMA的方式来从内核空间缓冲区中将数据直接读取到协议引擎中,而无需将内核空间缓冲区中的数据再拷贝一份到内核空间socket...参考: 浅谈 Linux下的零拷贝机制 TCP TCP的TIME_WAIT有两个作用: 防止前一个TCP连接的残留数据(在序列号恰好正确的情况下)进入后续的TCP连接中 防止TCP挥手过程发出去的最后一个...Linux实现了大量QDisc来满足各个QDisc对应的的报文队列和行为。该接口允许QDisc可以在没有IP栈和NIC驱动修改的前提下实现队列管理。...TCP rtt和rto TCP拥塞避免算法,目前主流Linux的默认拥塞避免算法为cubic,可以使用ss -i命令查看。...可以看到reno算法在发生拥塞避免时不会将cwnd变为1,这样提高了传输效率,快速重传和快速恢复机制也有利于更快探测到拥塞。 ?

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    80386的分段机制分页机制和物理地址的形成

    5、linux中的段机制 从2.2 版开始,Linux 让所有的进程(或叫任务)都使用相同的逻辑地址空间,因此就没有必要使用局部描述符表LDT。...看来,Linux 巧妙地把段机制给绕过去了,它只把段分为两种:用户态(RPL=3)的段和内核态(RPL=0)的段,而完全利用了分页机制。...分页机制通过把线性地址空间中的页,重新定位到物理地址空间来进行管理,因为每个页面的整个4K 字节作为一个单位进行映射,并且每个页面都对齐4K 字节的边界,因此,线性地址的低12 位经过分页机制直接地作为物理地址的低...8、linux 中的分页机制 Linux 的分段机制使得所有的进程都使用相同的段寄存器值,这就使得内存管理变得简单,也就是说,所有的进程都使用同样的线性地址空间(0~4GB)。...Linux 采用三级分页模式而不是两级。如图2.28 所示为三级分页模式,为此,Linux定义了3 种类型的表。

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    Linux 的内存分页管理

    因此,Linux采用了分页(paging)的方式来记录对应关系。所谓的分页,就是以更大尺寸的单位页(page)来管理内存。在Linux中,通常每页大小为4KB。...Linux把物理内存和进程空间都分割成页。 内存分页,可以极大地减少所要记录的内存对应关系。我们已经看到,以字节为单位的对应记录实在太多。...这种对应关系让上层的抽象内存和下层的物理内存分离,从而让Linux能灵活地进行内存管理。由于每个进程会有一套虚拟内存地址,那么每个进程都会有一个分页表。为了保证查询速度,分页表也会保存在内存中。...这意味着,如果使用连续分页表,很多条目都没有真正用到。因此,Linux中的分页表,采用了多层的数据结构。多层的分页表能够减少所需的空间。 我们来看一个简化的分页设计,用以说明Linux的多层分页表。...最新Linux系统中的分页表多达3层,管理的内存地址也比本章介绍的长很多。不过,多层分页表的基本原理都是相同。 综上,我们了解了内存以页为单位的管理方式。

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    80386的分段机制分页机制和物理地址的形成

    5、linux中的段机制 从2.2 版开始,Linux 让所有的进程(或叫任务)都使用相同的逻辑地址空间,因此就没有必要使用局部描述符表LDT。...看来,Linux 巧妙地把段机制给绕过去了,它只把段分为两种:用户态(RPL=3)的段和内核态(RPL=0)的段,而完全利用了分页机制。...分页机制通过把线性地址空间中的页,重新定位到物理地址空间来进行管理,因为每个页面的整个4K 字节作为一个单位进行映射,并且每个页面都对齐4K 字节的边界,因此,线性地址的低12 位经过分页机制直接地作为物理地址的低...8、linux 中的分页机制 Linux 的分段机制使得所有的进程都使用相同的段寄存器值,这就使得内存管理变得简单,也就是说,所有的进程都使用同样的线性地址空间(0~4GB)。...Linux 采用三级分页模式而不是两级。如图2.28 所示为三级分页模式,为此,Linux定义了3 种类型的表。

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    Linux的内存分页管理

    因此,Linux采用了分页(paging)的方式来记录对应关系。所谓的分页,就是以更大尺寸的单位页(page)来管理内存。在Linux中,通常每页大小为4KB。...Linux把物理内存和进程空间都分割成页。 内存分页,可以极大地减少所要记录的内存对应关系。我们已经看到,以字节为单位的对应记录实在太多。...这种对应关系让上层的抽象内存和下层的物理内存分离,从而让Linux能灵活地进行内存管理。由于每个进程会有一套虚拟内存地址,那么每个进程都会有一个分页表。为了保证查询速度,分页表也会保存在内存中。...这意味着,如果使用连续分页表,很多条目都没有真正用到。因此,Linux中的分页表,采用了多层的数据结构。多层的分页表能够减少所需的空间。 我们来看一个简化的分页设计,用以说明Linux的多层分页表。...最新Linux系统中的分页表多达3层,管理的内存地址也比本章介绍的长很多。不过,多层分页表的基本原理都是相同。 综上,我们了解了内存以页为单位的管理方式。

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    Linux的内存分页管理

    因此,Linux采用了分页(paging)的方式来记录对应关系。所谓的分页,就是以更大尺寸的单位页(page)来管理内存。在Linux中,通常每页大小为4KB。...Linux把物理内存和进程空间都分割成页。 内存分页,可以极大地减少所要记录的内存对应关系。我们已经看到,以字节为单位的对应记录实在太多。...这种对应关系让上层的抽象内存和下层的物理内存分离,从而让Linux能灵活地进行内存管理。由于每个进程会有一套虚拟内存地址,那么每个进程都会有一个分页表。为了保证查询速度,分页表也会保存在内存中。...这意味着,如果使用连续分页表,很多条目都没有真正用到。因此,Linux中的分页表,采用了多层的数据结构。多层的分页表能够减少所需的空间。 我们来看一个简化的分页设计,用以说明Linux的多层分页表。...最新Linux系统中的分页表多达3层,管理的内存地址也比本章介绍的长很多。不过,多层分页表的基本原理都是相同。 综上,我们了解了内存以页为单位的管理方式。

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    详解操作系统分页机制与实战

    那么,分页究竟是一种什么样的机制,又是如何实现的呢?本文我们就来一探究竟。 2....分页机制 随着 80286 保护机制的引入,让多个程序共用 CPU、内存来执行成为了可能,虽然 CPU 可以通过反复的保存现场并切换完成多个进程的并发执行,但昂贵而又容量有限的内存成为了最大的限制,虽然...PG 位 PG 位就是是否开启分页的标志,当 PG 位被置为 1,则开启分页模式,上述一系列机制开始生效。 3.2.2....实战开启内存分页 接下来我们就来实战开启内存分页机制。 经过上述讲解,我们已经对分页机制了解的十分清楚了,那么,如何在我们已有的分段代码基础上实现分页机制呢?...开启分页机制 ; 开启分页机制 mov eax, cr0 or eax, 80000000h mov cr0, eax 4.7.

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    操作系统开发:启用内存分页机制

    一直以来我们都是在内存分段机制下工作的,该模式下如果系统里面的应用程序过多,或者内存碎片过多无法容纳新的进程,则可能会出现进程需要等待,或无法直接运行的局面,而内存分页机制,理论上只要4KB内存就可以让程序运行下去...分页机制依然要建立在分段机制的基础之上,段部件依然需要工作,而分页只能在分段机制之后进行。...通常情况下,经过段部件输出的线性地址也可以叫做虚拟地址,所谓的转换是指,从线性地址空间(段)到虚拟地址空间(页)再到物理地址空间(实际),如下图: 前面说过,分页机制建立在分段机制之上,即使在分页机制下的进程也要先经过逻辑上的分段...第二步:寄存器CR0的PG位置1 启动分页机制的开关是将控制寄存器 cr0 的 PG 位置 1,PG 位是 cr0 寄存器的最后一位(31位),将PG位置1后便进入了内存分页运行机制,段部件输出的线性地址将变为虚拟地址...打开分页机制,我们的程序将会在虚拟地址空间中运行,分页机制得有页目录表,页目录表中的是页目录项,其中记录的是页表的物理地址及相关属性,所以还得有页表,页目录表的位置,我们就放在物理地址0x100000处

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    启动期间的内存管理之pagging_init初始化分页机制--Linux内存管理(十四)

    1 今日内容(分页机制初始化) 在初始化内存的结点和内存区域之前, 内核先通过pagging_init初始化了内核的分页机制....在分页机制完成后, 才会开始初始化系统的内存数据结构(包括内存节点数据和内存区域), 并在随后初始化buddy伙伴系统来接管内存管理的工作 2 分页机制初始化 arm64架构下, 内核在start_kernel...()->setup_arch()中通过arm64_memblock_init( )完成了memblock的初始化之后, 接着通过setup_arch()->paging_init()开始初始化分页机制...该机制通常用于用户过程,内核自身会试图尽力避免非连续的物理地址。内核通常会成功,因为大部分大的内存块都在启动时分配给内核,那时内存的碎片尚不严重。...动态分配的内存 BSS段 未初始化或初值为0的全局变量和静态局部变量 数据段 一初始化且初值非0的全局变量和静态局部变量 代码段 可执行代码, 字符串面值, 只读变量 2.2 paging_init初始化分页机制

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    linux epoll机制详解

    linux 没有实现epoll事件驱动机制之前,我们一般选择用select或者poll等IO多路复用的方法来实现并发服务程序。在linux新的内核中,有了一种替换它的机制,就是epoll。...epoll IO多路复用模型实现机制 由于epoll的实现机制与select/poll机制完全不同,上面所说的 select的缺点在epoll上不复存在。...epoll实现机制 当某一进程调用epoll_create方法时,Linux内核会创建一个eventpoll结构体,这个结构体中有两个成员与epoll的使用方式密切相关。...通过红黑树和双链表数据结构,并结合回调机制,造就了epoll的高效。...总结 以上就是本文关于linux epoll机制详解的全部内容,希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站其他相关专题,如有不足之处,欢迎留言指出。感谢朋友们对本站的支持!

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