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Christopher
Asked: 2019-03-31 09:12:44 +0800 CST

Como um espaço de endereço virtual de processo de 64 bits é dividido no Linux?

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A imagem a seguir mostra como um espaço de endereço virtual de processo de 32 bits é dividido:

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Mas como um espaço de endereço virtual de processo de 64 bits é dividido?

linux

1 respostas

  1. Best Answer

    x86

    O mapa de memória virtual x86 de 64 bits divide o espaço de endereço em dois: a seção inferior (com o bit superior definido como 0) é o espaço do usuário, a seção superior (com o bit superior definido como 1) é o espaço do kernel. (Observe que x86-64 define endereços “canônicos” de “metade inferior” e “metade superior”, com um número de bits efetivamente limitado a 48 ou 57; consulte Wikipedia ou Intel SDM , volume 3 seção 4.5, para obter detalhes.)

    O mapa completo está documentado em detalhes no kernel ; atualmente parece

    Iniciar endereço Desvio Endereço final Tamanho Descrição da área de VM
    0000_0000_0000_0000 0 0000_7fff_ffff_ffff  128 TiB memória virtual do espaço do usuário
    0000_8000_0000_0000 +128 TiB ffff_7fff_ffff_ffff ~16M TiB não canônico
    ffff_8000_0000_0000 -128 TiB ffff_ffff_ffff_ffff  128 TiB memória virtual do espaço do kernel

    com endereços virtuais de 48 bits. A variante de 57 bits tem a mesma estrutura, com 64 PiB de espaço de endereço utilizável em ambos os lados de um furo de 16K PiB:

    Iniciar endereço Desvio Endereço final Tamanho Descrição da área de VM
    0000_0000_0000_0000 0 00ff_ffff_ffff_ffff  64 PiB memória virtual do espaço do usuário
    0100_0000_0000_0000 +64 PiB feff_ffff_ffff_ffff ~64K PiB não canônico
    ff00_0000_0000_0000 -64 PiB ffff_ffff_ffff_ffff  64 PiB memória virtual do espaço do kernel

    (Observe que 16K PiB = 16M TiB = 2 64  bytes. A grande maioria do espaço de endereço disponível não é canônico.)

    Ambos os layouts fornecem acesso ao mesmo espaço de endereço físico, usando 52 linhas de endereço (4 PiB). A paginação de 4 níveis fornece acesso apenas a um subconjunto de 256 TiB a qualquer momento; A paginação de 5 níveis fornece acesso ao espaço de endereço físico completo. As CPUs x86 atuais podem lidar com muito menos do que isso; até onde eu sei, o máximo que uma CPU de soquete único pode suportar é 6TiB.

    Ao contrário do caso de 32 bits, o mapa de memória de “64 bits” é um reflexo direto das restrições de hardware.

    BRAÇO

    O ARM de 64 bits tem uma distinção de endereço semelhante em hardware: os doze ou dezesseis bits superiores são 0 para espaço do usuário, 1 para espaço do kernel. O Linux usa 39, 42 ou 48 bits para endereços virtuais, dependendo do número de níveis da tabela de páginas e do tamanho da página. Com o ARMv8.2-LVA, outros quatro bits são adicionados, resultando em endereços virtuais de 52 bits.

    Isso também está documentado em detalhes no kernel .

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