2018-2019-1 20165329 《信息安全系統設計基礎》第九周學習總結

教材學習內容總結

• 物理尋址：CPU訪問內存的最自然的方式就是使用物理地址，這種方式被稱為物理尋址。

• 計算機系統的主存被組織成一個由M個連續的字節大小的單元組成的數組。每個字節都有一個唯一的物理地址。

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• 虛擬尋址：CPU通過生成一個虛擬地址來訪問主存，這個虛擬地址在被送到內存之前先轉換成適當的物理地址。

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• 地址翻譯：將一個虛擬地址轉換為物理地址的任務。

• 地址空間：地址空間是一個非負整數地址的有序集合。

  • 線性地址空間：如果地址空間中的整數是連續的，那麽我們說它是一個線性地址空間。

  • 虛擬地址空間：在一個帶虛擬空間的系統中，CPU從一個有 N=2^n 個地址的地址空間中生成虛擬地址，這個地址空間成為稱為虛擬地址空間。

  • 物理地址空間：對應系統中的物理存儲器的M個字節。

• 在任意時刻，虛擬頁面的集合都分為三個不相交的子集：

  • 未分配的：VM系統還未分配的頁。
  • 緩存的：當前已緩存在物理內存中的已分配頁。
  • 未緩存的：未緩存在物理內存中的已分配頁。

• Linux虛擬內存空間：Linux為每個進程維護了一個單獨的虛擬地址空間，形式如圖。
  

• 內核虛擬內存包含內核中的代碼和數據結構。內核虛擬存儲內存的某些區域被映射到所有進程共享的物理頁面。內核虛擬內存的其他區域包含每個進程都不相同的數據。

• Linux將虛擬內存組織成一些區域的集合。一個區域就是已經存在著的虛擬內存的連續片，這些頁是以某種方式相關聯的。

一個具體區域的區域結構包含下面的字段：

vm_start：指向這個區域的起始處。

vm_end：指向這個區域的結束處

vm_prot：描述這個區域內包含的所有頁的讀寫許可權限。

vm_flags：描述這個區域內的頁面是與其他進程共享的，還是這個進程私有的。

vm_next：指向鏈表中下一個區域結構。

• 內存映射：Linux通過將一個虛擬內存區域與一個磁盤上的對象關聯起來，以初始化這個虛擬內存區域內容的過程。

• 虛擬內存區域可以映射到兩種類型的對象中的一種：

1、Linux文件系統中的普通文件：一個區域可以映射到一個普通磁盤文件的連續部分；

2、匿名文件：一個區域可以映射到一個匿名文件，匿名文件是由內核創建的，包含的全是二進制零。

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