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我试图了解驱动程序中的 mmap 操作。我知道我们为什么要做 mmap。我对以下两种 mmap 实现感到困惑：

和

第一个例子是一个简单的实现，它不修改页表......但第二个例子。

那么第二种方法的基本原理是什么。第一个示例也可以正常工作。

在我的讲师关于虚拟内存的幻灯片中，他写道，拥有大页表是一个问题，为什么会这样？

想象一下，我有一个包含 1024 个条目的 2 级页表。考虑到只使用了 3 个 2 级页表，其中一个是半空的，所以我有一个包含三个条目的顶级页表。

现在，我的页表系统在我的 RAM 中占用了多少内存？

我必须存储每页 4 页1024 * 32bits = 4kBytes，还是只允许存储我使用的内容？(3 + 1024 * 2 + 1024 * (1/2)) * 32只有位？

所以我有页大小4kb、32位地址 CPU 和一个实现的 2 级页表。

我想存储1081页，所以我需要：

1. 1024二级页表中的条目
2. 57另一个二级页表中的条目
3. 2包含条目的顶级页表。

现在，我需要在内存中存储这些页表的全部大小还是它们占用的内容？

1. 在第一种情况下，我会使用4bytes * 2 + 4bytes * 1024 + 4bytes * 57
2. 否则会是1 * 4bytes * 1024 + 2 * 4bytes * 1024

有什么提示吗？

1. 一级页表正好占用一页内存
2. 32位虚拟地址
3. 页面大小 8kb
4. PTE 4 字节

每个字段有多少位？
1 级表中有多少条目？
2 级表中有多少条目？
2级页表映射多少页？

我尝试得到 13 的偏移量和 11 的水平 1 和 8 的水平 2。不知道如何解决其余的问题。

假设我的系统使用 32 位地址空间，每个条目为 32 位，每页为 8 KB。页表将包含多少个不同的条目？

我的逻辑：32 位地址空间意味着 2^32 个总地址，因此 2^37 个总位。每页 8 KB 意味着每页总共 2^16 位。因此，页表中将有 2^37 / 2^16 = 2^21 个条目。

这个对吗？

我正在开发 Ubuntu 14.04 LTS。

• 有两个文件：file1.c和file2.c
• 它们分别被编译成exec1和exec2。file2.c使用静态库中的函数。

exec1使用 .映射exec2到它的虚拟地址空间mmap。以下行来自file1.c：

发生以下一系列事件：

1. exec1被执行。
2. exec1映射exec2到它的虚拟地址空间（这里到底发生了什么？）
3. exec2被执行（在这个阶段，exec1一直在后台运行。现在到底发生了什么？）

PS：我想知道当exec2它在磁盘上并且它是mmap由 ed时会发生什么exec1？虚拟地址空间和对应的页表是如何exec1变化的？
接下来，当exec2实际执行时，它被带到主存中。事情如何变化？内存中使用的静态库函数在file2.c哪里？我对这个过程没有一个清晰的概念。任何人都可以阐明这个话题吗？

我知道这个问题已经被问过很多次了，但我仍然觉得我很挣扎。

我需要确定物理地址和虚拟地址的外观以及计算页表大小。

我不确定我所拥有的是否正确，但这是我目前所拥有的：

页条目数为2^20/2^10=2^10

如何计算页表大小？我很困惑，因为每个 PTE 都有虚拟地址和物理地址。它会是页面条目数*（物理地址+虚拟地址）吗？如果我设置了当前位，会有什么不同？

在使用虚拟内存的操作系统中，每个进程都有一个页表。每个页表将进程的虚拟内存页映射到系统的物理内存页，并指示给定页当前是否有效（加载到内存中）。

假设内存运行不足，操作系统需要选择一个页面从物理内存中逐出。为此有不同的算法。例如，先进先出、LRU。一旦操作系统选择要驱逐的页面，它如何使对该页面的任何现有引用无效？

如果活动进程当前正在使用受害页面，则操作系统必须使当前进程的页表中的映射无效。如果受害者页面当前被另一个进程使用，操作系统必须使其他进程的页表中的映射无效。无论如何，操作系统如何确定要更新哪个页表（如果有），以及它如何知道映射在该页表中的位置而不进行线性搜索？

从本演示文稿的幻灯片 22 开始，详细描述了 x86 页表结构：

http://www.scs.stanford.edu/12au-cs140/notes/l8.pdf

我还发现了一些有用的虚拟内存概述：

http://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/OperatingSystems/9_VirtualMemory.html http://www.cs.umd.edu/class/sum2003/cmsc311/Notes/Memory/virtual.html

没有答案的类似 Stack Overflow 问题：

上下文切换后linux如何更新页表

当一个新进程启动时，操作系统使用进程的页表初始化 MMU 的寄存器。虚拟地址转换 MMU 获得一个虚拟地址，将其传递给比较器并获得物理地址（如果我弄错了，请纠正我）。因此，如果页表是硬件的一部分，那么单个 MMU 如何与 32 位和 64 位操作系统一起工作。我的意思是，如果它被编程为获得 32 位虚拟地址，那么当它获得 64 位虚拟地址时它是如何工作的。

谢谢。