虚拟存储器摘总

虚拟内存

http://www.cnblogs.com/feng9exe/p/6379686.html

来理解一下虚拟地址映射的过程：拿到一个虚拟地址，根据已有的vm_area_struct看这个虚拟地址是否属于某个vm_area_struct

• 如果没有匹配到，就报段错误，访问了一个没有分配的虚拟地址。
• 如果匹配到了vm_area_struct，根据虚拟地址和页表的映射关系，找到对应的页表项PTE，如果PTE没有分配，就报一个缺页异常，去加载相应的文件数据到物理内存，如果PTE分配，就去相应的物理页的偏移位置读取数据

所以虚拟页的三种状态的实际含义如下：

• 未分配虚拟页，指的是没有使用mmap建立vm_area_struct，所以也就没有对应到具体的页表项
• 已分配虚拟页，未映射到物理页，指的是已经使用了mmap建立的vm_area_struct，可以映射到对应的页表项，但是页表项没有指向具体的物理页
• 已分配虚拟页，已映射到物理页，指的是已经使用了mmap建立的vm_area_struct，可以映射到对应的页表项，并且页表项指向具体的物理页

mmap要么映射到一个后备文件，要么映射到一个匿名文件。操作系统分配物理内存时实际用到了匿名文件的mmap。

2. vm_page_prot 表示这个区域的页的访问权限

http://blog.csdn.net/xu3737284/article/details/12710217

linux操作系统是通过sys_exec对可执行文件进行映射以及读取的，有如下几步：

　　1.创建一组vm_area_struct

　　2.圈定一个虚拟用户空间，将其起始结束地址(elf段中已设置好)保存到vm_start和vm_end中。

　　3.将磁盘file句柄保存在vm_file中

　　4.将对应段在磁盘file中的偏移值(elf段中已设置好)保存在vm_pgoff中;

　　5.将操作该磁盘file的磁盘操作函数保存在vm_ops中

http://blog.csdn.net/al_xin/article/details/38590931

一个具体区域结构包含下面的字段：

• vm_start：指向这个区域的起始处。
• vm_end：指向这个区域的结束处。
• vm_prot：描述这个区域的内包含的所有页的读写许可权限。
• vm_flags：描述这个区域内页面是与其他进程共享的，还是这个进程私有的(还描述了其他一些信息)。
• vm_next：指向链表中下一个区域结构。

http://blog.csdn.net/chen98765432101/article/details/54881652

缩写解释：

VA：虚拟地址

VPN：虚拟页号

PTE：页表项

PTEA：页表项地址

PA：物理地址

DATA：数据

MMU：内存管理单元

TLB：地址翻译缓冲器

设置存储器层次结构主要是为了缓存低速的存储器。主存是对磁盘等设备的缓存，cache是对主存的缓存，tlb是对主存页表的缓存。

http://www.cnblogs.com/feng9exe/p/6379650.html

struct mm_struct
{
    struct vm_area_struct *mmap;            /* list of VMAs */
    struct rb_root mm_rb;
    struct vm_area_struct *mmap_cache;      /* last find_vma result */
    ...
    unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
    unsigned long start_brk, brk, start_stack;
    ...
};

struct vm_area_struct
{
    struct mm_struct *vm_mm;        /* The address space we belong to. */
    unsigned long vm_start;         /* Our start address within vm_mm. */
    unsigned long vm_end;           /* The first byte after our end address
                                           within vm_mm. */
    ....
    /* linked list of VM areas per task, sorted by address */
    struct vm_area_struct *vm_next;
    ....
    /* describe the permissable operation */
    unsigned long vm_flags;
    /* operations on this area */
    struct vm_operations_struct * vm_ops;
    
    struct file * vm_file; /* File we map to （can be NULL）. */
} ;