Linux 0.11内核线性地址空间与堆栈解析

"《Linux内核完全注释》赵炯，内核版本0.11(0.95)，详细解释了Linux早期操作系统的线性地址空间使用和堆栈管理" 在Linux内核0.11版本中，线性地址空间的使用是通过局部段描述符、页目录表(PDT)和页表(PT)将虚拟地址映射到物理地址。每个进程的虚拟内存空间最大为64MB，通过二级内存页表动态映射到主内存的不同页面上。线性地址通过加上任务号乘以64MB转换为进程的逻辑地址。这个设计允许进程拥有独立的地址空间，防止地址冲突。 对于内存分页管理，更详细的讨论可以在第10章或者附录中找到。然而，从Linux内核0.99版本开始，每个进程可以独享4GB的地址空间，这是对早期版本的一个显著改进，但此处不再赘述。 在Linux系统中，堆栈的使用分为几个阶段。在系统初始化时，bootsect.s和setup.s阶段，最初的堆栈是在0x9000:0xff00处，随着系统进入保护模式，head.s程序会设置堆栈段为内核数据段(0x10)，并将堆栈指针设置为user_stack数组的顶端，这个堆栈用于内核程序自身使用。user_stack数组在物理内存中预留了1页(4KB)作为堆栈空间。 此外，Linux 0.11系统中有四种堆栈：初始化阶段的临时堆栈、内核堆栈、任务的内核态堆栈以及任务在用户态执行的堆栈。内核堆栈位于固定位置，而每个任务都有自己的内核态堆栈和用户态堆栈。内核态堆栈在任务通过系统调用执行内核代码时使用，用户态堆栈则位于进程地址空间的末尾。 这本书《Linux内核完全注释》对这些概念进行了深入的注解和解释，帮助读者理解Linux内核的工作原理。作者赵炯通过详尽的注释和历史背景介绍，使得读者能够快速掌握内核的运作机制。尽管研究的是较早的内核版本，但其中包含的原理对于理解现代Linux系统依然至关重要。