在 Linux 0.11 的设计中，进程 0 创建进程 1 时，复制了 160 个页表项。进程 1 创建进程 2 时，复制了 1024 个页表项。之后进程 2 创建进程 3，进程 3 创建进程 4，通通都是复制 1024 个页表项。
《Linux 内核设计的艺术》一书中就是这样描述的。《Linux 内核完全注释》一书中也是这么描述的。
int copy_page_tables(unsigned long from,unsigned long to,long size) {
...
nr = (from==0)?0xA0:1024;
for ( ; nr-- > 0 ; from_page_table++,to_page_table++) {
...
}
...
}
没什么好怀疑的，但我今天用 bochs 想调试一下证明这个事情，结果却和我预期的有点不符。
断点打在刚刚开启分页机制的时候，看一下页目录表信息，有四个页目录项，符合预期。继续将断点打在进程 0 创建出进程 1 之后，看一下页目录表，发现多出一项。符合预期，因为进程 0 创建的进程 1，需要复制进程 0 的页表，而进程 1 的线性地址空间是 64M，所以自然在第 17 个页目录项的位置新增了一个。（一个页目录项可以管理 4M 内存空间）再看看开篇的图，看不懂也不要紧。注意进程 1 在线性地址空间中的起始位置。页目录项里的数据就表示页表地址，刚刚新增的页目录项的值是 0x00ffe007，那我们去这里看看是不是复制了 160 个页表项。有问题了，这个黄色的框里面一共是 160 项，但最后两个是 0，也就是一共才复制了 158 项。就为这个事，我又重新启动，调试了好几次，debug 断点也改了好多地方，因为我怀疑是不是复制页表的代码还没有执行完，刚好少了两个。
我又改了下源码，把原来的 160 项改成了 4 项，看看会有啥结果。int copy_page_tables(unsigned long from,unsigned long to,long size) {
...
nr = (from==0)? 4: 1024;
for ( ; nr-- > 0 ; from_page_table++,to_page_table++) {
...
}
...
}
结果再次调试发现，一共只复制了 2 项页表！还是少了俩！
我又怀疑是不是因为触发了写时复制，页表项被改到了别的位置？但我怎么看源码，都没看到复制页表的那段代码之后，有什么操作可以导致写时复制。
于是乎，我这时竟然产生了，所有 Linux 0.11 的书上这块都写错了的自信！还发到了我的操作系统催更群里求证。就是个非常二逼且简单的问题，页目录项中记录的，不仅仅是页表地址... 它的结构是这样的。
所以刚刚的页表项 0x00ffe007 换成二进制是 00000000111111111110000000000111
对照结构分析出，页表地址为 0x00ffe000，存在位 P 为 1，读写位 RW 为 1，用户态内核态位 US 为 1。
所以，看页表地址，不应该是 0x00ffe007，而应该是 0x00ffe000。就这么简单个事，我画页表结构都画了无数遍了，居然实际调试的时候还是直接把页目录项的值当成页表地址...看，这回妥妥的 160 项了，终于可以睡个好觉了！
而且注意到，这里的页表都是只读状态，比如第一个页表项 0x00000065 换成二进制是00000000000000000000000001100101
对照上面的页表结构发现，RW 位是 0，不再是原来的 1 了，说明从可读写，变成了只读状态。这就为之后的写时复制做了准备。源码中很简单，就是强行把新复制的页表的 RW 位置 0，毫无神秘感。int copy_page_tables(unsigned long from,unsigned long to,long size) {
...
for ( ; nr-- > 0 ; from_page_table++,to_page_table++) {
...
this_page &= ~2;
...
}
...
}
本篇文章就是想说，即便是再觉得自己已经熟悉的事情，也会有脑残的时候。但这也恰恰证明了自己还不够熟悉，仅仅是记住了页表和页目录表的结构，还没有在实践中真正“玩”过它们。
另外大家遇到难啃的骨头，奇怪的问题时，也不要害怕，在源码面前一切秘密都不存在。不存在魔幻的事情，要么是你的操作有问题，要么是源码有问题，大胆去证明，去折腾，就好了。
话说回来为啥突然想验证个这问题，因为我希望我的新系列（品读 Linux 0.11 核心源码）里，所有的事情都是经过我验证过的，而不仅仅是看书或看源码得到的知识，这对我自己来说也是件有意义的事。想加入这个系列，不妨点击下方的阅读原文，从头开始看吧~ 整个跟下来，我相信你会对本篇文章说的事情，以及开篇的那张大图，搞得一清二楚。
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