c - "fork"ing一个进程时，为什么Linux内核会为每个新创建的进程复制内核页表的内容？

Question

下面的讨论适用于 32 位 ARM Linux 内核。

我注意到在fork过程中，Linux内核将内核页表(master page table，即swapper_pg_dir)的内容复制到每个新创建进程的页表中。

问题是:

• 为什么要这么做？
• 为什么所有进程不能共享一个内核页面副本表(关于 32 位 ARM Linux 的更高 1G 部分)，而不是 memcpy每个新创建的进程的交换页表？
• 是否浪费内存？

相关源码(“-->”代表函数调用):
do_fork --> copy_process --> copy_mm --> dup_mm --> mm_init --> mm_alloc_pgd --> pgd_alloc -->

/*
* Copy over the kernel and IO PGD entries
*/
init_pgd = pgd_offset_k(0);

memcpy(new_pgd + USER_PTRS_PER_PGD, init_pgd + USER_PTRS_PER_PGD,
       (PTRS_PER_PGD - USER_PTRS_PER_PGD) * sizeof(pgd_t));

Answer 1

每个进程都有自己的内核部分页表副本(高 1GB)是为了避免在切换用户/内核区域时切换 L1 页表(即避免更新 TTBR)。请注意，用户/内核区域切换非常频繁。

为什么要避免更新 TTBR？详细信息可以在这里找到: What is the downside of updating ARM TTBR(Translate Table Base Register)?