Linux内核源代码解析：内存视角

"这篇资料主要介绍了从内存管理的角度解析Linux内核源代码，涉及Linux内存布局、操作系统基础、I386系统概念以及堆栈、内核态与用户态、中断处理等方面的知识。" 在Linux操作系统中，内存管理是内核核心功能之一。从内存的角度看，Linux内核将物理内存映射在3GB以上的地址空间，以确保内核代码、静态数据和用户代码或数据的安全隔离。物理内存的起始地址是0x00000000，而内核代码和静态数据则从0x00400000开始，直至0x20000000。用户代码和数据则从0xc0000000开始，直至虚拟空间的最高地址0xffffffff。如果物理内存超过这个范围，Linux会使用其他映射技术来扩展内存管理。 操作系统的基本概念包括内核，它是操作系统的核心部分，负责进程管理、调度、内存管理、中断处理、文件系统和I/O系统等。此外，操作系统还包含其他程序，如函数库和shell，以提供用户友好的执行环境。 在I386系统中，代码的运行依赖于关键寄存器，如cs:eip，它始终指向下一条待执行的指令。程序的执行可以是顺序的、跳转的或者是通过函数调用来实现。在发生中断、异常或系统调用时，cs:eip的值会被改变，以执行相应的处理。 堆栈在程序运行中起着至关重要的作用，尤其是在函数调用中。堆栈由esp和ebp寄存器管理，esp是堆栈指针，记录当前栈顶位置；ebp是基址指针，用于保存函数调用的基地址。在函数调用时，esp和ebp被用来建立调用框架，存储参数、返回地址和局部变量。堆栈操作如push和pop用于数据入栈和出栈。 内核态和用户态是CPU的两种工作模式，分别对应不同权限级别的操作。在内核态，操作系统可以直接访问所有硬件资源，而在用户态，应用程序受到限制，防止对系统造成破坏。中断、异常和系统调用是从用户态进入内核态的主要途径，它们用于处理硬件事件和执行特权操作。 这份资料深入浅出地介绍了Linux内核中的内存管理，结合I386系统架构，帮助读者理解操作系统如何管理和控制内存，以及如何通过堆栈和不同的处理器状态来协调程序的执行。对于想要学习Linux内核源代码的人来说，这是一个很好的起点。