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地址映射是64位地址模式下的核心机制,通过分层结构实现内存管理。在这种模式下,地址空间被分割为多个层级,以支持更大的物理内存映射能力。以下是64位地址映射的主要特点:
地址映射结构:64位地址采用4层映射,其中pgd、pud、pmd和pte各占9位。再加上12位的页内索引,总共使用48位地址空间。这种结构使得可管理的地址空间达到2^48=256T,远超32位地址模式的2^32=4G。
物理内存支持:64位地址模式的最大物理内存支持为64T。这一能力体现在内核中的MAX_ARCH_PFN定义中,其中MAXMEM为2^46,PAGE_SHIFT为12。与32位地址模式相比,64位地址模式能够支持更大的物理内存映射。
系统空间划分:64位地址空间的用户空间占用了0x0000,0000,0000,0000至0x0000,7fff,ffff,f000的128T。系统空间则从0xffff,8000,0000,0000开始,至0xffff,c7ff,ffff,ffff,共64T。这部分地址用于映射物理内存。
内核地址分配:内核在32位地址模式下,当物理内存超过896M时,会限制地址映射到0~896M。而在64位地址模式下,内核能够将所有物理内存都映射到地址空间中。
需要注意的是,文档中的地址偏移量可能与实际代码存在差异,建议以Linux-3.11.0内核为参考。这种划分方式确保了内核在不同地址模式下的稳定性和扩展性。
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