《深入Linux内核架构》笔记 --- 第一章 简介和概述

• Linux将虚拟地址空间划分为两个部分，分别称为内核空间和用户空间

 

 各个系统进程的用户空间是完全彼此分离的，而虚拟地址空间顶部的内核空间总是同样的，无论当前执行的是哪个进程。

• 尽管Intel处理器区分4中特权级别，当Linux只使用两种不同的状态：核心态和用户态。两种状态的关键差别在于对高于TASK_SIZE的内存区域的访问。

• 在中断上下文中运行不能访问虚拟地址空间中的用户空间部分。CPU大多数时间都在执行用户空间的代码，当应用程序执行系统调用时，则切换到核心态，内核将完成其请求。在此期间，内核可以访问虚拟地址空间中的用户部分。在系统调用完成以后，CPU切换回用户状态。硬件中断也会使CPU切换到核心态，这种情况下内核不能访问用户空间。

• 页

图中所示两个进程的虚拟地址空间，都被内核划分为很多等长的部分。这些部分称之为页。物理内存也划分为同样大小的页。

物理内存页经常称作页帧。相比之下，页则专指虚拟地址空间中的页。

• 页表

用来将虚拟地址空间映射到物理地址空间的数据结构称为页表。

• 多级分

为了减小页表的大小并容许忽略不需要的区域，计算机体系结构的设计会将虚拟地址划分为多个部分，如上图所示，将虚拟地址划分为4部分，这样就需要一个三级的页表。

 

• 文件系统

Ext2基于inode，即它对每个文件都构造了一个单独的管理结构，称为inode，并存储到磁盘上。inode包含了文件所有的元信息（例如所有者、访问权限等），以及指向相关数据块的指针。目录可以表示为普通文件，其数据包括了执行目录下所有文件的inode指针，因而层次结构得以建立。

• 虚拟文件系统（VFS）

内核提供了一个额外的软件层VFS，将各种底层文件系统的具体特性与应用层（和内核自身）隔离开来。VFS既是向下的接口（所有文件系统都必须实现该接口），同时也是向上的接口（用户进程通过系统调用最终能访问文件系统的功能）。

• 缓存

 

 

 完