逻辑地址、虚拟地址不解

fireaway7

谢谢指点，之前确实很容易就把"内核和物理地址"、"用户和虚拟地址"对应起来了。而实际上是在内核进程、用户进程都会有虚拟地址物理地址转换，一个是简单的PAGE_OFFSET偏移，一个是分段、分页。这样理解的还有问题吗？


   

arm-linux-gcc

fireaway7 发表于 2014-05-10 13:16
谢谢指点，之前确实很容易就把"内核和物理地址"、"用户和虚拟地址"对应起来了。而实际上是在内核进程、用户 ...

可以这么理解，
不过内核只是在线性区的虚拟和物理偏移量才是PAGE_OFFSET - PHYS_OFFSET，而在非线性映射（如ioremap和vmalloc和kmap和dma_corherent等）的偏移量不是固定值（这种虚拟到物理的转换需要查页表），用户空间也是属于非线性映射

fireaway7

噢，高端内存管理时是非线性的吧？
前几天看到这篇文章：http://blog.csdn.net/zhengaw/article/details/4537070


   

arm-linux-gcc

回复 13# fireaway7


    对，highmem是非线性的

sting99999

1.只有两种地址:物理地址，虚拟地址。（要么物理地址，要么非物理地址，也就是虚拟地址。逻辑地址是特殊的虚拟地址，它是内核的虚拟地址）
2.楼上问为啥内核的物理地址和虚拟地址要有page_offset偏移。那是因为内核在虚拟地址空间占高端地址，即3G-4G的地址。而在物理地址空间，也就是在物理内存中，它的地址又成了低端地址，即0-1G地址。所以从3-4G的虚拟地址向0-1G的物理地址转换时，就出现了一个3G的page_offset偏移。这个偏移就是这么来的。
3.需要注意下，只有内核的虚拟地址和物理地址是直接线性转换，即相差一个page_offset的偏移。用户程序的虚拟地址和物理地址之间转换不是线性转换，是通过页表转换的。用户程序的虚拟地址0-3G,物理地址是3-4G.这和内核的刚好互补。

fireaway7

你好，是下图表示的这样吗？

那麽在内核访问3-4G这段地址，怎么知道是从用户态映射过来的，还是内核本身在访问虚拟地址？
回复 15# sting99999


   

sting99999

回复 16# fireaway7


你的图我没有太看懂，我画了个图，你看看。


无论是内核还是用户态程序，它们所访问的都是虚拟地址，这个虚拟地址要经过mmu转换成物理地址，才能去命中内存。地址转换过程是硬件自动完成的，不需要人为去操作。也就是说程序员只关心虚拟地址。你问到内核访问3-4G空间，那么很明显，3-4G是内核的虚拟地址空间，那么硬件就直接减去page_offset这个值，就得到了内核的物理地址，然后去访问内存。用户程序的虚拟地址空间不会是3-4G的，而是0-3G的，所以你放心，不会引起紊乱。对于用户态程序，也就是当要访问0-3G虚拟地址空间的时候，就要通过用户进程的页表去转换。这些都是硬件完成的，不用人为干预。

cu_philfrank

回复 17# sting99999

虚拟地址，线性地址，物理地址三个概念。
其中虚拟地址就是程序里面涉及到的所有的地址都是虚拟地址，然后通过段机制转成线性地址，Linux中的段机制使得虚拟地址和线性地址看起来是一样的了。
线性地址通过页机制转成物理地址。
从虚拟地址转成物理地址这几步全部都是由硬件完成的，无论内核还是用户空间的地址都是虚拟地址，程序运行时都是通过硬件转成物理地址的，也就是通过页表来转换的。
至于内核空间的部分地址是直接映射的，是内核里面方便计算物理地址等因素决定的，MMU不会管这些，MMU还是按照页表来转换的。


   

fireaway7

谢谢，之前10楼的小伙伴已经提示过我，不要把“虚拟地址”和用户对应起来、“物理地址”和内核对应起来，我又犯错了。回复 17# sting99999


   

fireaway7

谢谢指教，我明白了。回复 18# cu_philfrank