在linux x86中分页。
每个进程都有自己的页面目录。
页面表行走从CR3指向的页面目录开始。
每个进程共享内核页面目录内容
假设三个句子是正确的，让我们说一些过程进入内核 模式并更新他的内核页面目录内容（地址映射，访问 权利等......）
问题。因为内核地址空间是在进程之间全局共享的， 此更新必须与其他进程的页面目录同步， 对？
如何管理？
提前谢谢。
答案 0 :(得分：2)
我对Linux不了解，所以我将为Windows解答。某些内核空间是“全局”的，这是在PTE中设置的标志，指示该内核被多个进程使用。可以在寄存器操作数中配置INVPCID指令，以在TLB无效中包括或排除这些条目。这些页表条目在进程之间共享，并且所有条目都出现在每个进程的页表中的同一位置。这样，只需更新单个PTE，而无需同步其他进程的其他PTE，因为它们在物理地址上都共享一个PTE。
http://www.cs.miami.edu/home/burt/journal/NT/memory.html
某些内核内存并非对所有进程都可见，并且对每个进程都是私有的（不会改变它仍然是环0的事实）。在32位Windows系统上，其值为0xC0000000–0xC0200000，其中包含所有用户空间PTE和PDE，其中0xC0000000是PTE_BASE，它允许方程#define MiAddressToPe (x) ((PMMPTE)(((((ULONG)(x)) >> 12) << 2) + (ULONG_PTR)MmPteBase))优雅地用于转换{{1}中的错误虚拟地址}到PTE的地址。这是每个进程专用的，因为每个进程都有相同的基本PTE分配基地址；如果对所有进程可见，它将迅速占用虚拟内存，并且不必对所有进程可见，因为页面错误始终在当前进程的上下文中提供。
但是，用于为内核地址分配PTE的内核空间0xC0200000–0xC0400000将是全局的，并由所有进程共享。除了其中表示0xC0000000–0xC0200000的部分之外，根据我的计算，该部分将是0xC0300000–0xC0300800，这是PDE的用户模式端，如PDE_BASE = 0xC0300000–0xC0300FFF。
但是，不可能拆分PDE区域，因为它们将位于cr2所指向的同一物理帧上，并且cr3对于每个进程都是不同的，因此每个进程的所有PDE都是私有的这意味着必须在每个进程中复制并安装内核PDE。如果将内核页面表页面（包含内核页面表的页面）调出页面并移到新的物理位置，则所有PDE都必须同步。我不确定它是如何做到这一点的。
答案 1 :(得分：1)
问题。由于内核地址空间是进程之间全局共享的，因此此更新必须与其他进程的页面目录同步，对吗？
如何管理？
首先；了解分页通常是2个或更多级别的表。例如（对于80x86），对于最早的“纯32位分页”，有页表和页目录；对于当前的长模式，有页面映射级别4，页面目录指针表，页面目录和页面表。 CR3指向最高级别的表，并且每个虚拟地址空间（“进程”）的表必须不同。对于第二个最高级别的表，可以在所有所有最高级别的表中放入一个第二个最高级别的表，如果这样做，对第二个最高级别的表的任何更改都会自动更改每个虚拟地址空间。
这意味着（对于80x86），对于最早的“纯32位分页”，您可以将相同的“内核页表”放入所有虚拟地址空间（所有页目录）中，以及从中添加/删除页时页面表将自动影响所有虚拟地址空间；对于当前的长模式，可以将相同的页面目录指针表放在所有虚拟地址空间（所有页面映射级别4表）中，并且当添加/删除页面目录，页面表或页面时，它将自动影响所有虚拟地址空间。 / p>
这意味着您实际上只需要某种方法来更改第二个最高级别的页表（或某种方式来更改所有最高级别的页表条目）。有多种方法可以做到这一点。最简单的是预分配。例如，如果您说“内核空间将始终为N MiB”，则可以在启动过程中为“ N MiB”预先分配所有您需要的第二个最高级别的表，而不必更改它们（例如，对于长模式，您可以说该内核空间将为512 GiB，预先分配一个“内核页面目录指针表”，并在创建虚拟地址空间时将其放入每个页面映射级别4，然后依赖所有其他更改（到页面目录） ，页表等）自动影响所有虚拟地址空间的内核空间）。我相信这是Linux使用的方法（部分原因是Linux在启动时使用了愚蠢的“将所有RAM映射到内核空间”安全性灾难）。
但是，这仅仅是表更改。还有另外两个问题。
第一个“其他问题”是CPU的转换后备缓冲区（TLB）； （从虚拟地址到物理地址）转换更改时，需要刷新该地址。大多数操作系统使用“惰性TLB击倒”的组合（CPU使用来自TLB的错误信息会导致页面错误，页面错误处理程序无效并返回，因此导致页面错误的软件可以继续进行新的/正确的转换，而无需知道发生任何事情）和“多CPU TLB击落”（将处理器间中断发送到其他CPU，并且该中断处理程序使TLB条目无效）。
第二个“其他问题”是确保CPU不要尝试同时更改同一事物。这通常最终是在更高层次上解决的问题。例如，如果您获取了某个数据结构的锁（在对该数据结构进行更改之前），并且意识到您需要为该数据结构分配/释放页面（在尝试进行更改时）；那么修改分页表的代码就不必关心不同的CPU同时更改分页表了，因为它知道更高级别的操作（数据结构的锁）已经可以确保不会发生这种情况。
答案 2 :(得分：0)