进程虚拟地址空间03G-1.ppt

进程虚拟地址空间 （03G-1）,进程地址空间,struct mm_struct struct vm_area_struct * mmap; /* 指向虚拟区域（VMA）链表 */ rb_root_t mm_rb; *指向red_black树*/ struct vm_area_struct * mmap_cache; /* 指向最近找到的虚拟区间*/ pgd_t * pgd; *指向进程的页目录*/ atomic_t mm_users; /* 用户空间中的有多少用户*/ atomic_t mm_count; /* 对“struct mm_struct“有多少引用*/ int map_count; /* 虚拟区间的个数*/ struct list_head mmlist; /*所有活动（active）mm的链表 */ unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data; unsigned long start_brk, brk, start_stack; unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end; ;,内核使用mm_struct来描述一个进程的虚拟地址空间,struct vm_area_struct: 用来描述一个虚拟内存区域（VMA）。 内核将每个内存区域作为一个单独的内存对象管理，每个内存区域都有一致的属性，比如权限等。 所以我们程序的代码段、数据段和bss段在内核里都分别有一个struct vm_area_struct 结构体来描述,struct vm_area_struct struct mm_struct * vm_mm; /* 虚拟内存区域所在的地址空间*/ unsigned long vm_start; /* 在虚拟内存中的起始地址*/ unsigned long vm_end; /* 在虚拟内存中的结束地址 */ struct vm_area_struct *vm_next; pgprot_t vm_page_prot; /* 对这个虚拟内存区域的存取权限 */ unsigned long vm_flags; /* 虚拟内存区域的标志. */ rb_node_t vm_rb; /*对这个虚拟内存区域进行操作的函数 */ struct vm_operations_struct * vm_ops; struct file * vm_file; /* File we map to (can be NULL). */ ;,vm_flags的取值： VM_READ: 此虚拟内存区域可读 VM_WRITE： 此虚拟内存区域可写 VM_EXEC: 此虚拟内存区域可执行 VM_SHARED： 此虚拟内存区域可共享 VM_IO： 此虚拟内存区域映射设备I/O空间,用户空间的mmap,测试： 把一个文件用mmap()映射到进程地址空间里后，直接访问文件内容,有了write/read，为什么还需要mmap？,用户空间的mmap()会通过系统调用调用到内核的do_mmap()函数。 do_mmap()函数会： 1.首先创建一个新的VMA并初始化，然后加入进程的虚拟地址空间里。 2.然后调用驱动的mmap函数建立上述用户空间的VMA和驱动空间的内存地址之间的联系（建立页表）,用户空间mmap的内核实现,建立vma和物理地址的映射的工作由remap_pfn_range来完成，原型如下： int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long virt_addr, unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot); vma 需要建立映射的VMA virt_addr 需要建立映射的VMA的起始地址 pfn 页帧号, 对应虚拟地址应当被映射的物理地址. 这个页帧号简单地是物理地 址右移 PAGE_SHIFT 位 size 需要建立映射的VMA的大小, 以字节. prot 使用在 vma-vm_page_prot 中找到的值.,驱动的mmap建立虚拟地址和 物理地址的映射,