为你解析Linux虚拟存储管理
Linux操作系统是一种多用户多任务、支持多种平台的开源的类Unix操作系统，其支持多种平台，在服务端可与其它商用类Unix系统媲美，在客户端则向Windows系列发出了强有力的挑战。自Linux诞生以来，发展迅猛，已经受到了全球开源社区和许多商业科技巨头的大力支持以及政府、教育机构、科研单位的重视。本文介绍了Linux虚拟存储管理技术的特点，并结合操作系统原理和Linux内核源码，通过分析虚拟存储管理所需的主要数据结构及其相互关系，来更深入地了解Linux虚拟存储管理机制。本文所援引的Linux内核源代码版本为1.0。
Linux虚拟存储管理概述
虚拟存储器
在实存储器的管理模式中，要求作业在运行前全部装入内存，之后就一直驻留在内存中直到运行结束，其中某些程序并没有一直处于运行状态，却长期占用着内存资源，从而降低了内存的利用率，为此，引入了虚拟存储器。
虚拟存储器并不以物理的方式存在，而是从逻辑上对内存容量进行扩充，提供了一个比真实内存空间大得多的逻辑地址空间的逻辑存储器。虚拟存储技术把用户地址空间和实际的存储空间区分开，在程序运行时通过动态重定位的地址映射机制将逻辑地址转换为物理地址。
所谓的“动态重定位”是指在目标程序执行过程中，在CPU访问内存之前，由硬件地址映射机构来完成将要访问的指令或数据的逻辑地址向内存的物理地址的转换。由于这种地址转换是在程序执行期间随着每条指令的数据访问自动连续地进行，所以称为“动态重定向”。
在386保护模式下，Linux虚拟存储管理可以提供的逻辑地址空间为4GB。Linux的全局描述符表定义了如何分配逻辑地址空间：0GB – 3GB分配为用户空间，用户进程可以直接访问;3GB – 4GB分配为内核空间，用户进程不能访问。
段页式存储管理
Linux虚拟存储管理中的内存管理技术采用的是段页式虚存技术。它将一个进程中的程序、数据、堆栈分成若干“段”来处理，每段有一个8字节的段描述符，指出该段的起始地址、长度和存取权限等信息，这些段描述符的集合构成段描述符表，通过一个寄存器指出该表的起始位置。为了便于段长的动态变化，每段分为若干页，将需要的内容以页面为单位调入内存的物理块中，暂不执行的页面仍留在外存，以保证比实际内存容量需求更大的进程能够正常使用内存。
Linux的分段机制
Linux虚拟存储管理的分段机制就是将线性地址空间分段，利用这些段来存储代码和数据，�
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