linux分段分页机制

80x86内存寻址设计三个地址:逻辑地址,线性地址,物理地址。

逻辑地址:指向操作数或者指令的地址。使用分段。

虚拟地址:是一个32位无符号数,最大表示4GB。

物理地址:内存芯片级别的地址。

MMU使用分段单元硬件把逻辑地址转换为虚拟地址,再使用分页单元硬件把虚拟地址转换为物理地址。


分段机制及其转换:

逻辑地址包括:段标识符(16bit) + 相对位置偏移量(32bit)。

因为这两部分表示一个独一无二的逻辑地址,虚拟地址作为这个段地址另一种形式,当然也需要这两个部分作为转换的 原材料。

这里涉及一个叫做段的寄存器,它的作用是放段选择符(标识符),共有六种:
cs:存储指向代码的段的选择符。
ss:程序栈。
cs:数据。
其他三个任意使用。

这里再涉及一个叫做段描述符的概念,它的作用是描述段的特征。要么放在全局描述符表,要么在局部的表。
一个描述符有很多个字段,其中在转换为虚拟地址的时候只是用第一个Base字段,它包含段首字节的线性地址。
列出几种描述符:
代码段描述符(它代表一个代码段),数据段描述符,任务状态段描述符等。

从逻辑地址转换为线性地址:
1,检查选择符ti字段,找到保存描述符的描述符表。
2,选择符的index字段计算描述符地址。
3,把逻辑地址偏移量与描述符Base字段值相加得到线性地址。

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