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深入解析 Linux 内核中的页面错误处理机制

news 2025/7/10 3:39:52

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：

  1. 页面未映射：程序试图访问的页面尚未加载到物理内存中。

  2. 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）。

  3. 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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