Linux 核心空間虛擬位址和實體地址相互轉換

個人學習筆記，可能會有錯誤之處，敬請諒解。

一直以來感覺虛擬位址和實體地址之間的相互轉換非常麻煩，虛擬位址到實體地址的轉換由cpu硬體完成，但實體地址到虛擬位址怎麼轉換啊？況且有時候在軟體上也希望通過乙個虛擬位址得到實體地址，這時候自然不能依賴cpu的硬體了，該怎麼轉換呢？

#define __va(x)                 ((void *)((unsigned long)(x)+page_offset))

#define page_offset             ((unsigned long)__page_offset)

巨集__page_offset在arch/x86/include/asm/page_64_types.h中定義如下：

#define __page_offset           _ac(0xffff880000000000, ul)

__ac也是巨集定義在include/uapi/linux/const.h中：

#ifdef __assembly__
#define _ac(x,y) x
#define _at(t,x) x
#else
#define __ac(x,y) (x##y)
#define _ac(x,y) __ac(x,y)
#define _at(t,x) ((t)(x))
#endif

這是為了適應assembly和c不同的語法定義的巨集，可能這就是巨集 __ac 名字的**吧。

可想而知，虛擬位址到實體地址的轉換應該也很簡單吧，就把這個偏移量減去就行了唄。。。

在arch/x86/include/asm/page.h中由該巨集定義：

#define __pa(x)         __phys_addr((unsigned long)(x))

__phys_addr 的定義在arch/x86/mm/physaddr.c中如下：

unsigned long __phys_addr(unsigned long x)
else 
return x;
}

__start_kernel_map 也是乙個偏移量，也在arch/x86/include/asm/page_64_types.h中

#define __start_kernel_map      _ac(0xffffffff80000000, ul)

其實如果只看 else 部分，簡單算術就知道，從虛擬位址到實體地址轉換就是減去了乙個 page_offset。至於 if 部分，"unlikely" 都告訴你了，這部分**執行概率不高，哈哈，不去細究 phys_base 是什麼了。。。

不過以上簡單的轉換只適用於核心位址空間，使用者位址空間當然就不會這麼簡單了，現在還沒搞懂。。。