本文介绍: xv6 不需要内核页表同步,因为 xv6 在启动的时候,内核地址空间的映射关系已经建立好了,而纵观代码也没有修改内核地址空间映射关系的地方,所以内核地址空间的映射关系应是一直不变的。每个进程页表只需要映射它自己的地址空间以及跳转到内核那一小段代码段即可,跳转到内核后,切换到内核页表,在内核办完事儿后再切换回进程页表,这个过程似乎没有问题,也就是根本就没必要拷贝整个内核页表到进程页表的内核部分,那为什么还要这么做呢,让内核地址空间和进程用户地址空间在同一张页表共存?这就有个问题,如何共享的?
共享内核空间
我们常说,每个进程都有自己的虚拟地址空间,但其中内核部分是共享的。
这就有个问题,如何共享的?
系统启动时创建了一张内核页表,里面记录着内核地址空间与物理地址空间的映射关系,而每次 fork 子进程时都会复制一份内核页表,所以说每个进程页表中的内核部分是“相同的”,因此可以说共享内核空间。
这里我将最初的内核页表称为“原本”,每个进程的内核部分称为“副本”,类似副本的设计都会存在存在一个问题——同步,意思是说,如果某个进程修改了内核空间的映射关系,那么需要将这种映射关系的改变同步到其他副本,如此才能保证逻辑正确。
最初分析 xv6 的 scheduler 的代码时,发现每次返回到调度器时都会切换到内核页表,如下所示:
当时我便在想,不切换行不行,于是将 switchkvm 注释掉,发现出了错,而且错误还不固定,有的是触发 page fault、有的是系统 reset(从 main 函数重新开始执行),未找到明确的复现规律。当时没有细想,初步便认为是因为各个进程页表的内核部分,也就是“副本”们之间没有同步,导致了种种错误。后来重新看代码的时候,发现问题应该不在内核页表同步。
声明:本站所有文章,如无特殊说明或标注,均为本站原创发布。任何个人或组织,在未征得本站同意时,禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。