Linux内核源代码情景分析-内存管理之用户堆栈的扩展

    在下面几种情况下会发生，页面出错异常（也叫缺页中断）：

    1、相应的页面目录项或者页面表项为空，也就是该线性地址与物理地址的映射关系尚未建立，或者已经撤销。本文讨论的就是这种情况。

    2、相应的物理页面不在内存中。

    3、指令中规定的访问方式与页面的权限不符，例如企图写一个“只读”的页面。

    首先看下进程地址空间示意图：

    假设现在需要调用某个子程序，因此CPU需将返回地址压入堆栈，也就是要将返回地址写入虚拟空间地址为(%esp-4)的地方。可是，在我们这个情景中地址(%esp-4)落入了空洞中，这是尚未映射的地址，因此必然要引起一次页面出错异常。

  

    这里假定CPU的运行已经到达了页面异常服务程序的主体do_page_fault()的入口处。代码如下：

    arch/i386/mm/fault.c

asmlinkage void do_page_fault(struct pt_regs *regs, unsigned long error_code)
{
	struct task_struct *tsk;
	struct mm_struct *mm;
	struct vm_area_struct * vma;
	unsigned long address;
	unsigned long page;
	unsigned long fixup;
	int write;
	siginfo_t info;

	/* get the address */
	__asm__("movl %%cr2,%0":"=r" (address));//把映射的失败的地址保存在address中，也就是%esp-4

	tsk = current;//task_struct

	/*
	 * We fault-in kernel-space virtual memory on-demand. The
	 * 'reference' page table is init_mm.pgd.
	 *
	 * NOTE! We MUST NOT take any locks for this case. We may
	 * be in an interrupt or a critical region, and should
	 * only copy the information from the master page table,
	 * nothing more.
	 */
	if (address >= TASK_SIZE)