这篇文章内容包括:
- 介绍X86 64下的分页及不同分页模式
- 如何查看linux kernel当前使用的分页模式
1. 介绍
分页(Paging)指的是将线性地址(linear address)转换为物理地址(physical address)的机制,转换过程是在硬件中完成的,Intel-64 处理器支持四种不同的分页模式,它们分别是:
- 32-bit paging
- PAE paging
- 4-level paging (kernel默认使用)
- 5-level paging
2. 四种分页模式的寄存器控制位
- 32-bit paging: CR4.PAE = 0
- PAE paging: CR4.PAE = 1, IA32_EFER.LME = 0
- 4-level paging: CR4.PAE = 1, IA32_EFER.LME = 1, CR4.LA57 = 0
- 5-level paging: CR4.PAE = 1, IA32_EFER.LME = 1, CR4.LA57 = 1
3. 不同分页模式的区别
4. 实战-查看kernel的分页模式
使用gdb vmlinux
调试kernel,按照下图操作,需设置好linux调试环境
如上图所示,CR4寄存器中PAE=1, LA57=0(寄存器右侧中括号内存在说明FLAG设置了,不存在说明未设置), EFER寄存器中LME=1
所以当前kernel使用的分页模式为4-level paging,下一篇文章将讲述4-level paging模式线性地址转换为物理地址的详细过程
参考手册:
Intel® 64 and IA-32 architectures software developer’s manual volume 3A: System programming guide, part 1
linux版本:5.4.34