页框page

物理内存被划分成固定大小的块，称为页框

• 内核以页框为基本单位管理物理内存。
• 内核为每个页框都建立了一个page结构，使用struct page结构体描述一个页框。

page采用了元数据与数据分离的方案

• page结构并不存放在其所描述的页框内
• 专门从内存中分配了若干空间，存储所有页框的page结构
• 从线性地址空间角度，所有page结构都依页框号依次存放在vmemmap开始的地方
• 在2.6的内核版本中，所有的page结构被放在mem_map数组中

下图是Linux内核线性地址空间布局

我们的page结构数组就是存放在线性地址的virtual memory map区，且第一个page结构的起始地址就是0xFFFFEA0000000000。

#define vmemmap \((struct page *)VMEMMAP_START)#define VMEMMAP_START \_AC(0xffffea0000000000, UL)#define _AC(X,Y) (X##Y)

页框号pfn和page结构之间的转换

pfn_to_page： vmemmap + pfnpage_to_pfn：(unsigned long)(page - vmemmap)

我们先不急着分析page结构，因为比较复杂，我们在后面用到page结构中的某些元素时在分析该元素。

在一些系统中，物理地址空间存在许多的空洞——无效区域，内核会为每个页框建立一个page结构。如果包括了空洞区域，将造成很大的空间浪费。

因此，内核需要管理有效区域，只为或尽量只为有效区域中的页框建立page结构

如何管理有效区域？

比如如何提供判断某个页框pfn是否有效的功能？参考接下来要讲的section结构和root结构。