内核管理实战之虚地址转换为物理地址

CPU只能访问虚拟内存，而实际的数据都存放在物理内存上面，

这就需要将虚拟内存映射到物理内存上面去，然后在物理内存上获取数

据传送到CPU中进行运算，而这个地址的映射就通过页表来完成的。
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一，linux内核的四级页表。
内核为什么要设计四级页表呢？主要是为了支持多种硬件平台，

各种CPU提供的硬件支持不一样，还有要支持64位机。内核的4级页表可

以退化为3级页表，还可以退化到2级页表。四级页表也就是把一个虚拟

地址分为了5部分，分别是PGD，PUD，PMD，PTE，offset
示意图如下：

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二，实战，将一个用vmalloc开辟的地址映射为物理地址。

static unsigned long vaddr_to_paddr(unsigned long va)
{
pgd_t *pgd;
pud_t *pud;
pmd_t *pmd;
pte_t *pte;
unsigned long paddr;
unsigned long page_addr;
unsigned long page_offset;
pgd = pgd_offset(current->mm,va);
printk("pgd_val = 0x%lx\n",pgd_val(*pgd));
printk("pgd_index = %lu\n",pgd_index(va));
if (pgd_none(*pgd)) {
printk("not mapped in pgd!\n");
return -1;
}
pud = pud_offset(pgd,va);
printk("pud_val = 0x%lx\n",pud_val(*pud));
printk("pud_index = %lu\n",my_pud_index(va));
if (pud_none(*pud)) {
printk("not mapped in pud!\n");
return -1;
}
pmd = pmd_offset(pud,va);
printk("pmd_val = 0x%lx\n",pmd_val(*pmd));
printk("pmd_index = %lu\n",pmd_index(va));
if (pmd_none(*pmd)) {
printk("not mapped in pmd!\n");
return -1;
}
pte = pte_offset_kernel(pmd,va);
printk("pte_val = 0x%lx\n",pte_val(*pte));
printk("pte_index = %lu\n",pte_index(va));
if (pte_none(*pte)) {
printk("not mapped in pte!\n");
return -1;
}
page_addr = pte_val(*pte) & PAGE_MASK;
page_offset = va & ~PAGE_MASK;
paddr = page_addr | page_offset;
printk("vaddr = %lx,paddr = %lx\n",va,paddr);
printk("page_addr = %lx\n",page_addr);
return paddr;
}

模块运行结果：（环境:linux.2.6.36,intel 32位系统）

[263298.365202] pgd_val = 0x5e18067
[263298.365207] pgd_index = 995
[263298.365210] pud_val = 0x5e18067
[263298.365213] pud_index = 0
[263298.365216] pmd_val = 0x5e18067
[263298.365218] pmd_index = 0
[263298.365221] pte_val = 0x63c0163
[263298.365223] pte_index = 127
[263298.365226] vaddr = f8c7f000,paddr = 63c0000
[263298.365229] page_addr = 63c0000

可以看出pud和pmd的偏移量均为0，说明在这儿就只使用了二级页表，

将pud和pmd都“折叠”起来了。代码的过程完全可以由上面的图解释。
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三，模块完整代码

vaddr_to_paddr.rar
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