Ядро ОС Linux



         

Введение


Cистема управления памятью в Linux осуществляет подкачку страниц по обращению в соответствии с COPY-ON-WRITE стратегией, основанной на механизме подкачки, который поддерживается 386-м процессором. Процесс получает свои таблицы страниц от родител я (при выполнении fork()) со входами, помеченными как READ-ONLY или замещаемые. Затем, если процесс пытается писать в эту область памяти, и страница является COPY-ON-WRITE страницей, она копируется и помечается как READ-WRITE. Инструкция exec() приводит к считыванию страницы или то же самое происходит при выполнении программы. В дальнейшем процессу затруднительно получить доступ к другой странице. Каждый процесс имеет директорию страниц, что подразумевает возможность доступа к 1КВ таблиц страниц, указывающих на 1МВ 4-х килобайтных страниц, которые размещаются в 4GB памяти. Директория страниц процесса инициализируется при выполнении распараллеливания посредством copy_page_tables(). Директория страниц холостого процесса инициализируется путем выполнения инициализирующей последовательности.

Каждый пользовательский процесс имеет локальную таблицу дескриптора, которая содержит сегмент кода и сегмент данные-стек. Сегментам пользователя отводится память от 0 до 3GB(0xc0000000). В пользовательском пространстве линейные адреса (см. сноску1) и логические адреса (см.сноску2) идентичны.

--- сноска1. В процессоре 80386 значение линейного адреса лежит в пределах 0GB - 4GB. Линейный адрес указывает на область памяти в этом пространстве. Линейный адрес отличен от физического адреса, он является виртуальным.

--- сноска 2. Логический адрес состоит из селектора и смещения. Селектор указывает на сегмент, а смещение говорит о том, где размещена область внутри сегмента.

Код ядра и сегменты данных являются привилегированными сегментами, определяются в таблице глобального дескриптора и размещаются в области от 3GB до 4GB. Установлена директория страниц программы подкачки (swapper_pg_dir) и таким образом логические и физические адреса в пространстве ядра являются идентичными.

Пространство выше 3GB появляется в директории страниц процесса как указатели на таблицы страниц ядра. Эта область прозрачна для процессов в режиме пользователя, однако, планирование распределения памяти становится уместным при привилегированном режиме, например, при выполнении системного вызова.

Режим супервизора вводится внутри контекста текущего процесса, так что трансляция адреса происходит относительно каталога страниц процесса, но используя сегменты ядра. Это идентично тому, как происходит управление памятью с использованием swapper _pg_dir и сегменты ядра как и директории страниц используют те же таблицы страниц в этом пространстве.

Только task[0] (холостая задача (см.сноску 3) [Этот термин должен был быть определен ранее] ) использует swapper_pg_dir напрямую.

---сноска 3. В силу исторических причин иногда называется задача подкачки, хотя при работе Linux с подкачкой она не связана.




Содержание  Назад  Вперед