linux 用户空间怎样使用指针直接访问物理地址

调用到真正的read函数

这个文件描述结构以及它的openfread是C库函数，

系统调用read会进入内核的sys_read(好像是这个名称)，它会调用到系统调用read,close，找到一个文件描述结构，

这个文件描述结构中包含了包括open, close, read, write在内的一系列的函数指针

然后，它就根据函数指针,read,write等函数，

它根据传入的文件描述符

Linux文件目录中的/proc记录着当前进程的信息，称其为虚拟文件系统。在/proc下有一个链接目录名为self，这意味着哪一个进程打开了它，self中存储的信息就是所链接进程的。self中有一个名为page_map的文件，专门用来记录所链接进程的物理页号信息。这样通过/proc/pid/page_map文件，允许一个用户态的进程查看到每个虚拟页映射到的物理页

/proc/pid/page_map中的每一项都包含了一个64位的值，这个值内容如下所示。每一项的映射方式不同于真正的虚拟地址映射，其文件中遵循独立的对应关系，即虚拟地址相对于0x0经过的页面数是对应项在文件中的偏移量

* /proc/pid/pagemap.  This file lets a userspace process find out which

physical frame each virtual page is mapped to.  It contains one 64-bit

value for each virtual page, containing the following data (from

fs/proc/task_mmu.c, above pagemap_read):

* Bits 0-54  page frame number (PFN) if present//present为1时，bit0-54表示物理页号

* Bits 0-4   swap type if swapped

* Bits 5-54  swap offset if swapped

* Bit  55    pte is soft-dirty (see Documentation/vm/soft-dirty.txt)

* Bit  56    page exclusively mapped (since 4.2)

* Bits 57-60 zero

* Bit  61    page is file-page or shared-anon (since 3.5)

* Bit  62    page swapped

* Bit  63    page present//如果为1，表示当前物理页在内存中；为0，表示当前物理页不在内存中

在计算物理地址时，只需要找到虚拟地址的对应项，再通过对应项中的bit63判断此物理页是否在内存中，若在内存中则对应项中的物理页号加上偏移地址，就能得到物理地址

通过程序获取物理地址并验证写时拷贝技术

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <stdint.h>

//计算虚拟地址对应的地址，传入虚拟地址vaddr，通过paddr传出物理地址

void mem_addr(unsigned long vaddr, unsigned long *paddr)

{

int pageSize = getpagesize()//调用此函数获取系统设定的页面大小

unsigned long v_pageIndex = vaddr / pageSize//计算此虚拟地址相对于0x0的经过的页面数

unsigned long v_offset = v_pageIndex * sizeof(uint64_t)//计算在/proc/pid/page_map文件中的偏移量

unsigned long page_offset = vaddr % pageSize//计算虚拟地址在页面中的偏移量

uint64_t item = 0//存储对应项的值

int fd = open("/proc/self/pagemap", O_RDONLY)。。以只读方式打开/proc/pid/page_map

if(fd == -1)//判断是否打开失败

{

printf("open /proc/self/pagemap error\n")

return

}

if(lseek(fd, v_offset, SEEK_SET) == -1)//将游标移动到相应位置，即对应项的起始地址且判断是否移动失败

{

printf("sleek error\n")

return

}

if(read(fd, &item, sizeof(uint64_t)) != sizeof(uint64_t))//读取对应项的值，并存入item中，且判断读取数据位数是否正确

{

printf("read item error\n")

return

}

if((((uint64_t)1 <<63) &item) == 0)//判断present是否为0

{

printf("page present is 0\n")

return

}

uint64_t phy_pageIndex = (((uint64_t)1 <<55) - 1) &item//计算物理页号，即取item的bit0-54

*paddr = (phy_pageIndex * pageSize) + page_offset//再加上页内偏移量就得到了物理地址

}

const int a = 100//全局常量

int main()

{

int b = 100//局部变量

static c = 100//局部静态变量

const int d = 100//局部常量

char *str = "Hello World!"

unsigned long phy = 0//物理地址

char *p = (char*)malloc(100)//动态内存

int pid = fork()//创建子进程

if(pid == 0)

{

//p[0] = '1'//子进程中修改动态内存

mem_addr((unsigned long)&a, &phy)

printf("pid = %d, virtual addr = %x , physical addr = %x\n", getpid(), &a, phy)

}

else

{

mem_addr((unsigned long)&a, &phy)

printf("pid = %d, virtual addr = %x , physical addr = %x\n", getpid(), &a, phy)

}

sleep(100)

free(p)

waitpid()

return 0

}

测试结果如下：

全局常量：符合写时拷贝技术

局部变量：不符合写时拷贝技术。原因分析，有可能是物理页上的其他数据被改动，导致拷贝出一个新物理页面

局部静态变量：不符合写时拷贝技术。原因分析，有可能是物理页上的其他数据被改动，导致拷贝出一个新物理页面

局部常量：不符合写时拷贝技术。原因分析，有可能是物理页上的其他数据被改动，导致拷贝出一个新物理页面

字符串：符合写时拷贝技术

动态内存：符合写时拷贝技术

子进程不修改动态内存

子进程修改动态内存

*其实想要知道虚拟地址对应的物理地址，通过这样的方式也可以得到物理地址而不用 *** 作MMU。。。*

以上就是Linux下怎样在进程中获取虚拟地址对应的物理地址的全文介绍,希望对您学习和使用linux系统开发有所帮助.

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