Bochs源码分析 - 22：代码模拟内存分页机制

最新推荐文章于 2022-12-07 23:54:28 发布

原创

最新推荐文章于 2022-12-07 23:54:28 发布 · 285 阅读

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本文通过一个实例，详细解读了如何在Bochs源码中模拟内存分页机制。从建立索引表到解析线性地址，再到实现读写操作，文章深入浅出地展示了10-10-12分页模式的工作原理。同时，通过实验展示了直接读取物理页和通过页表读取数据的一致性，强调在内核安全中直接访问物理页的风险。

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前言

现在有一个需求，为0x40000这个线性地址分配一个物理页，你应该如何来实现呢？在看实际代码之前，我尝试自己编写代码来模拟这个分页过程，其实很简单，核心思路就是建立索引表。源码放在最后，代码很LOW，省去了各种属性与权限检查，主要理解页目录表机制的建立。

代码解读

首先，准备好三个物理页，依次为PDE页表，PTE页表，以及我们要使用的物理页。

	PULONG32 PdPage = (PULONG32)malloc(PAGESIZE_4K);  // PDE 页表项
	PULONG32 PtPage = (PULONG32)malloc(PAGESIZE_4K);  // PTE 页表项
	PUCHAR PhysicalPage = (PUCHAR)malloc(PAGESIZE_4K);  // 准备的物理页

之后来编写线性地址的解析代码，我们现在要使用10-10-12分页模式，按照这种格式进行解析，代码如下。

void GetOffset(ULONG32 address, int* offset_1, int* offset_2, int* offset_3) {
	*offset_1 = (address >> 22);
	*offset_2 = ((address >> 12) & (~(0xffff << 10)));
	*offset_3 = (address & (~(0xffff << 12)));
}

现在将线性地址与三个物理页输入进去，对此来进行内存分配，此时我们的模拟页表就建立好了，现在尝试完善读写操作。