映射完整物理地址
刚才我们看到，页表中映射了内核代码区域。那如果内核要访问其他的区域呢？内核又能够访问多大的内存空间呢？现在我们就去探索一下。
找到代码
据我所知，相关的秘密就在这个函数之中了。
init_mem_mapping()
/* the ISA range is always mapped regardless of memory holes */
init_memory_mapping(0, ISA_END_ADDRESS);
...
/*
* If the allocation is in bottom-up direction, we setup direct mapping
* in bottom-up, otherwise we setup direct mapping in top-down.
*/
if (memblock_bottom_up()) {
unsigned long kernel_end = __pa_symbol(_end);
/*
* we need two separate calls here. This is because we want to
* allocate page tables above the kernel. So we first map
* [kernel_end, end) to make memory above the kernel be mapped
* as soon as possible. And then use page tables allocated above
* the kernel to map [ISA_END_ADDRESS, kernel_end).
*/
memory_map_bottom_up(kernel_end, end);
memory_map_bottom_up(ISA_END_ADDRESS, kernel_end);
} else {
memory_map_top_down(ISA_END_ADDRESS, end);
}上面这两个函数都最后调用kernel_physical_mapping_init()来实际把映射关系写入了页表。
做个实验
具体代码分析就不在这看了。做个小实验，看一下映射后的效果。
该代码就是打印了两层的页表，显示的是物理地址。实验的结果是：
首先我们验证了init_level4_pgt的最后一项确实是init_level3_pgt。其次我们看到，映射前后页表的差异。映射后多了第272项，一共有五个表项。
增加内存
刚才虚拟机配置的内存是4G，现在我们配置成6G看看。
怎么样，是不是多了两项？
对了，现在配置的页表，每个pud映射的是1G，所以你增加了2G就增加了两个表项了。
嗯，我知道你在问为什么原来4G的时候是5个而不是4个表项？ 你猜？
映射关系
和之前一样，我们再来计算一下页表的映射关系。
这说明了虚拟地址0xFFFF 8800 0000 0000和物理地址0x0是对应的。
再来看一下这个定义
有了这两个概念再来物理地址转换虚拟地址的函数
怎么样，是不是这下能看懂了？当然了，代码中本来就是这么写的。我只是把结果先展示给大家，再来反推。
不是如来
想当年齐天大圣一个跟斗十万八千里都没有跳出如来佛祖的掌心，所以我也不知道佛祖他的手掌究竟是有多大。不过我们的页表覆盖的内存大小倒是有限制的。
首先地址空间是有限的，现在地址是用64bit表示，所以怎么着也不会超过这个范围。
其次我们在64bit中之用了48bit，至少从4.9的内核看是这样的。
然后我们在看，__PAGE_OFFSET的定义，一下子又把2^48劈成了两半，剩下的还不到一半了。
之前我就在想，那超过了怎么办，会不会把内核的映射空间给冲掉？后来发现自己想多了，人有这么一个定义
也就是最大只能是2^46物理内存，所以这剩下来的小于2^47空间还是够的～
思考：这个变量是在哪里被使用到从而保证不超过2^46大小？
其实呢，内核中还有一个描述内存布局的文档可以证明这一点。Documentation/x86/x86_64/mm.txt
虽然其中还有不少不是很了解，不过可以看到中间有一块64 TB的空间用来直接映射物理内存。而64 TB == 2^ 46。这就是linux内核在64位上现在能够映射的最大物理内存空间了。
PS：感觉快不够用了啊
页表容貌
来看看映射完物理地址后的页表吧。
这次最关键的变化就是init_level4_pgt[272]这一项以及之后的内容。在这里映射了系统的整个物理地址。
细心的朋友可能已经注意到了，这次改写的是init_level4_pgt，而不是之前的early_level4_pgt了。
内核文档
另外内核文档中也有非常详尽的页表映射关系。
好，可以休息一下了～
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