深入解析 Linux 内核中的页面错误处理机制
在现代操作系统中,页面错误(Page Fault)是内存管理的重要组成部分。当程序试图访问未映射到物理内存的虚拟内存地址时,CPU 会触发页面错误异常。Linux 内核通过一系列复杂的机制来处理这些异常,确保系统的稳定性和性能。本文将深入解析 Linux 内核中处理页面错误的核心代码,特别是 handle_mm_fault
、__do_page_fault
和 do_page_fault
这三个关键函数。
1. 页面错误处理的背景
页面错误通常发生在以下几种情况:
-
页面未映射:程序试图访问的页面尚未加载到物理内存中。
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权限不足:程序试图对页面进行非法访问(例如,写入只读页面)。
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地址无效:程序试图访问一个无效的内存地址。
Linux 内核通过虚拟内存管理(Virtual Memory Management)来处理这些情况。虚拟内存管理允许程序访问比实际物理内存更大的地址空间,并通过按需分页(Demand Paging)技术优化内存使用。
2. do_page_fault
函数:页面错误处理的入口
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