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Linux系統(tǒng)中內(nèi)存分頁管理機(jī)制的研究(linux內(nèi)存分頁管理)

linux系統(tǒng)基于平臺的虛擬內(nèi)存技術(shù),實現(xiàn)了內(nèi)存分頁管理機(jī)制,內(nèi)存分頁管理機(jī)制是對物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存的良好的一種管理方案,有效的提高系統(tǒng)的內(nèi)存管理效率,以實現(xiàn)更高的系統(tǒng)性能。

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Linux系統(tǒng)實現(xiàn)內(nèi)存分頁管理機(jī)制,其基本原理如下:Linux系統(tǒng)把物理內(nèi)存按照一定的大?。摯笮。┓殖梢粋€個的小塊,每一個小塊稱為一個頁,每一個進(jìn)程的虛擬內(nèi)存也按照同樣的大小分成一個個的頁面,每一個虛擬地址空間所對應(yīng)的每一個頁面都有一個映射放在一個頁表(Page Table)當(dāng)中。

Linux內(nèi)存分頁機(jī)制,主要有三個部分組成:物理頁框,虛擬頁面和頁表;每個進(jìn)程都有兩個頁表,一個是主頁表,一個是輔助頁表。由于每個頁面都在頁表中有一個對應(yīng)的映射,因此通過頁表,就可以完成物理地址和虛擬地址之間的轉(zhuǎn)換。

在Linux系統(tǒng)中,分頁的時候,首先由頁表的頁號和頁偏移量來確定物理地址,進(jìn)而確定它們在物理內(nèi)存頁框中存儲的位置,從而將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)加載到頁框中,以便進(jìn)行頁到頁的轉(zhuǎn)換,并完成對物理內(nèi)存頁框中數(shù)據(jù)的訪問。

以下為參考代碼:

// 頁表項

typedef struct _PageTableItem

{

unsigned int present_flag : 1; // 頁面有效標(biāo)志

unsigned int rw_flag : 1; // 頁面讀寫標(biāo)志

unsigned int user_level_flag : 1; // 用戶級標(biāo)志

unsigned int pwt_flag : 1; // 頁面命中標(biāo)志

unsigned int pcd_flag : 1; // 頁面緩存禁用標(biāo)志

unsigned int accessed_flag : 1; // 頁面被訪問標(biāo)志

unsigned int dirty_flag : 1; // 頁面寫修改標(biāo)志

unsigned int meag_attribute : 2; // 特殊頁面屬性

unsigned int physic_address : 32; // 物理頁面地址

}PageTableItem;

// 頁表

typedef struct _PageTable

{

PageTableItem items[PAGE_MAX_SIZE][PAGE_MAX_SIZE]; // 存放頁表項,PAGE_MAX_SIZE為1024

}PageTable;

Linux系統(tǒng)中內(nèi)存分頁管理機(jī)制,是應(yīng)用虛擬內(nèi)存技術(shù)實現(xiàn),借助頁面技術(shù)、頁表技術(shù)和物理頁框技術(shù),有效的提高系統(tǒng)的內(nèi)存使用率,利用頁表實現(xiàn)物理地址和虛擬地址之間的轉(zhuǎn)換。目前,Linux系統(tǒng)中的內(nèi)存分頁管理機(jī)制在實現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)存管理、保證系統(tǒng)性能上具有很強(qiáng)的優(yōu)勢,深受廣大用戶的歡迎和認(rèn)可。

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