Linux核心頁表及頁表快取原理是什麼

一、相關概念

【頁】：進程中的區塊。
【頁框】：記憶體中的區塊。
【頁表】：特殊資料結構，存放系統空間的頁表區域（存放邏輯頁與實體頁幀的對應關係）。每個行程都有自己的頁表，PCB 表中有指標指向頁表。

二、頁表項

（1）邏輯位址（頁號，偏移量），邏輯位址就是虛擬位址。例如二級頁表的頁表項如下：

（2）物理位址（頁框號，偏移量）。映射關係如下：

三、頁表快取

【頁表快取】：CPU 記憶體管理單元（MMU），處理器製造廠商在記憶體管理單元中增加的高速緩存（稱為頁表快取）。作用將虛擬位址轉換成實體位址。

四、它們的關係

1. #頁表由多個頁表項構成，頁表中每一個行為一個頁表項。

2. 頁框號：專門用於儲存虛擬頁面對應的實體頁面。

3. 頁表項由硬體設計。

4. 頁目錄，為頁表提供目錄（二維結構），支援多層查找。當一個應用程式在CPU上執行時，需要將頁目錄的起始位址放到暫存器中（因為虛擬位址的轉換過程需要偏移量）。

5. MMU的工作流程：CPU 取得虛擬位址–>MMU 查詢頁目錄–>MMU 查詢頁表–>MMU 取得頁表項–> MMU 取得到實體頁面編號–>MMU 取得實體位址。

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