linux內(nèi)核問題（存儲管理/進程切換），求賜教

gqbfree

有幾個問題不懂，請大家?guī)兔�解答。查了很多資料，但前篇一律，中間很多疑點只能靠自己理解，怕有誤：

（1）內(nèi)核線性映射是896M，而且對應(yīng)的物理地址已經(jīng)確定，是0-896M。 那么用戶進程空間分配地址的時候是不是優(yōu)先考慮大于896M的物理地址頁面？
     
（2）有沒有大俠幫忙把一個進程可能有的vm_area_struct結(jié)構(gòu)對應(yīng)的段列舉一下，比如堆棧對應(yīng)一個vm_area_struct（是不是只對應(yīng)一個？）堆對應(yīng)一個，代碼段對應(yīng)一個，還有mmap啥的 等等。還有malloc時，是否有新的vm_area_struct生成呢？還是擴展堆對應(yīng)的vm結(jié)構(gòu)？
     
（3）發(fā)生缺頁異常時，如果需要從磁盤上把相應(yīng)的內(nèi)容讀進內(nèi)存，那么如何定位需要讀入哪些內(nèi)容？我知道vm_area_struct結(jié)構(gòu)里有對應(yīng)文件的句柄和offsize，需要把整個都讀進來嗎？還是只讀一個頁面？如何確定讀多少？
     
（4）能不能提供以下情形： 只有preem_disable能實現(xiàn)，而信號量無法實現(xiàn)的情形。（premm_disable主要用在哪里）

（5）幫忙確認(rèn)一下我自己理解的觀點是否正確：

     1. 用戶空間 切 內(nèi)核空間，壓當(dāng)前的用戶空間的ss,sp入內(nèi)核棧，然后取值TSS中的ss0/sp0賦給SS,ESP，完成切換； 然后把返回值cs/eip和其它一些現(xiàn)場寄存器壓入內(nèi)核棧(即pt_regs)。（很多資料都寫先賦值SS,SP，然后壓用戶空間的ss,sp入內(nèi)核棧， 我疑問此時的ss/sp從哪里來啊，還有pt_regs是不是只是用來存儲用戶空間時寄存器內(nèi)容的？有沒有情況是對內(nèi)核現(xiàn)場存儲？）
        
     2. 我認(rèn)為的TSS是這樣的：linux沒有按照X86設(shè)計，采用了一個CPU使用一個的方式。這樣只要變換里面的SS,SP，就可以完成進程的堆棧切換。而其它寄存器現(xiàn)場信息，在task_struct->thread_info里存儲。(請補充和批判)    TSS和thread_info的關(guān)系，和寄存器的關(guān)系是什么？     
       請幫忙列出tread_info全部作用，謝謝；   這個問題不用回答了。

openspace

（1）內(nèi)核線性映射是896M，而且對應(yīng)的物理地址已經(jīng)確定，是0-896M。 那么用戶進程空間分配地址的時候是不是優(yōu)先考慮大于896M的物理地址頁面？

這個不是用戶進程決定的，是內(nèi)核決定的
而且一般是NORMAL ZONE范圍的（低于896M）

gqbfree

回復(fù) 2# openspace

請問為什么先考慮896M嗎？ 我老覺得896M優(yōu)先給內(nèi)核使用更合理，用戶空間先使用高端內(nèi)存。（因為畢竟這896M還是比較特殊的，是線性映射可以得到）


其它的問題也幫忙回答一下哈��！

lishuai860113

內(nèi)核可以直接訪問0-896M的內(nèi)存，內(nèi)核不可能全部用到。

accessory

最好說下什么版本的LINUX, 從 0.11 到 2.6.31 變化大了去了. LINUX 版本是個大問題, 這個和WINDOWS差別很大.

關(guān)于 (5).2  老的 LINUX 用TSS, 后來新的已經(jīng)不用了,我記得.

gqbfree

回復(fù) 5# accessory


    就先說說2.4的吧。 我原理清楚后，2.6的可以自己去琢磨。   當(dāng)然如果有人只研究2.6的，也可以講出來。謝謝各位！�。。�

0vk0

那學(xué)習(xí) 0.11 ，和 0.12 有什么作用

gqbfree

樓上兄弟說詳細(xì)點啊，不懂啥意思？
我剛剛開始看linux內(nèi)核的東西，所以很多東西不是很明白。 是不是我一口氣說的問題太多，大家不想耐心看。
那我分成5.6個帖子？

accessory

回復(fù) 7# 0vk0

有些東西沒變.不過還得自己找出來到底哪些變了. 所以我懶得看老的版本.....

folklore

回復(fù) 1# gqbfree
沒看內(nèi)核代碼，能回答的回答吧

    有幾個問題不懂，請大家?guī)兔�解答。查了很多資料，但前篇一律，中間很多疑點只能靠自己理解，怕有誤：

（1）內(nèi)核線性映射是896M，而且對應(yīng)的物理地址已經(jīng)確定，是0-896M。 那么用戶進程空間分配地址的時候是不是優(yōu)先考慮大于896M的物理地址頁面？
     >>Windows 98將內(nèi)核Map到所有進程中，但這不表示所有的OS都會這樣做，內(nèi)核并不從用戶程序更加特別（從CPU的角度看），CPU甚至不會知道當(dāng)前運行的是用戶代碼或是內(nèi)核代碼（當(dāng)然，一般來說，內(nèi)核可以執(zhí)行特權(quán)指令，而用戶代碼不可以，不過，如果OS的設(shè)計者喜歡的話...）。
（2）有沒有大俠幫忙把一個進程可能有的vm_area_struct結(jié)構(gòu)對應(yīng)的段列舉一下，比如堆棧對應(yīng)一個vm_area_struct（是不是只對應(yīng)一個？）堆對應(yīng)一個，代碼段對應(yīng)一個，還有mmap啥的 等等。還有malloc時，是否有新的vm_area_struct生成呢？還是擴展堆對應(yīng)的vm結(jié)構(gòu)？
     >>沒看過內(nèi)核，無法回答，從系統(tǒng)設(shè)計的角度看，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)只有一個。
（3）發(fā)生缺頁異常時，如果需要從磁盤上把相應(yīng)的內(nèi)容讀進內(nèi)存，那么如何定位需要讀入哪些內(nèi)容？我知道 vm_area_struct結(jié)構(gòu)里有對應(yīng)文件的句柄和offsize，需要把整個都讀進來嗎？還是只讀一個頁面？如何確定讀多少？
     >>一般的OS都會有預(yù)讀功能，所以會一般也會讀入相鄰的頁面，讀交換頁是通過文件系統(tǒng)進行的，如果把整個分頁文件都讀進入，內(nèi)存足不足夠不用說，分頁的意義也沒有了。
（4）能不能提供以下情形： 只有preem_disable能實現(xiàn)，而信號量無法實現(xiàn)的情形。（premm_disable主要用在哪里）
    >>PV信號量、Spin_lock、或是Preem_disable的任何一種互斥方式，都可單獨實現(xiàn)所有功能（區(qū)別僅是代價和實現(xiàn)難度）。
（5）幫忙確認(rèn)一下我自己理解的觀點是否正確：

     1. 用戶空間 切 內(nèi)核空間，壓當(dāng)前的用戶空間的ss,sp入內(nèi)核棧，然后取值TSS中的ss0/sp0賦給SS,ESP，完成切換； 然后把返回值cs/eip和其它一些現(xiàn)場寄存器壓入內(nèi)核棧(即pt_regs)。（很多資料都寫先賦值SS,SP，然后壓用戶空間的ss,sp入內(nèi)核棧， 我疑問此時的ss/sp從哪里來啊，還有pt_regs是不是只是用來存儲用戶空間時寄存器內(nèi)容的？有沒有情況是對內(nèi)核現(xiàn)場存儲？）
     >>當(dāng)前的SS,SP沒有入內(nèi)核棧的必要的，不過，非要這樣做也可以
     >>用戶態(tài)的ss/sp本來就有的...據(jù)說Linux不使用X86CPU的TSS，如何還有TSS，不懂中，什么時候看代碼去吧
     >>內(nèi)核現(xiàn)場沒有存儲的價值，因為內(nèi)核不會從“上次的執(zhí)行點”開始執(zhí)行，如果非要說有（可能被其它內(nèi)核部件中斷），那么無論被中斷多少次，現(xiàn)場保存在當(dāng)前的用戶進程的內(nèi)核線程中...(就像是80x86是單程序環(huán)境中一樣），當(dāng)然，前提是內(nèi)核態(tài)代碼不應(yīng)當(dāng)被Swtch中斷（這樣也未必不可，只是系統(tǒng)變得更復(fù)雜了）。