linux0.11 内存结构

 

Linux0.11，内存最多支持16M，其中0-1M是内核区，内核模块大约为520k，即end地址，即实际内核使用是从0-到end，之后到640k是高速缓冲区，从640k开始的区域，分别是显存,bios区域，高速缓冲区，高速缓冲区之后是是主内存区域。

在内存内核区域当中，从0开始，首先存放的是页目录表，占4kb，之后的3个是页表，每个4kb，每个页表包含一个数组，每个数组共1024项，即每项4个字节，这个也定义在/include/linux/head.h当中。

在内核区域中，最重要的区域之一是idt和gdt。2个合起来占1页内存。每个占2k内存。二者的定义在/include/linux/head.h当中。

#ifndef _HEAD_H
#define _HEAD_H
typedef struct desc_struct
{                           // 定义了段描述符的数据结构。该结构仅说明每个描述
  unsigned long a, b;           // 符是由个字节构成，每个描述符表共有项。
}desc_table[256];
extern unsigned long pg_dir[1024];      // 内存页目录数组。每个目录项为字节。从物理地址开始。
//#definepg_dir ((unsigned long*)0)
extern desc_table idt,gdt; // 中断描述符表，全局描述符表。
#define GDT_NUL 0              // 全局描述符表的第0项，不用。
#define GDT_CODE 1           // 第1项，是内核代码段描述符项。
#define GDT_DATA 2           // 第2项，是内核数据段描述符项。
#define GDT_TMP 3             // 第3项，系统段描述符，Linux 没有使用。
#define LDT_NUL 0              // 每个局部描述符表的第项，不用。
#define LDT_CODE 1            // 第项，是用户程序代码段描述符项。
#define LDT_DATA 2            // 第项，是用户程序数据段描述符项。
#endif

从上面的代码可以看出来，idt,gdt是desc_struct结构的，每个都是256项。

每项包含2个部分，每个部分4个字节，

idt存放的是中断描述符表。

gdt中存放的是全局描述符表。gdt当中，第0项为null，第1项为代码段描述，第2项为数据段描述符，第3项为系统段描述符，未使用，为null。从第4项开始，存放进程的相关信息，每个进程使用2项，对于每个进程，第一项是tssn,第2项是ldtn，其中n为进程标号。从这里就可以看出来linux0.11最多容纳127个任务，但实际上，linux0.11规定，最多有64个任务同时存在。

对于80386，有32根地址线，可以寻址4G的地址空间，tssn描述符内，存放的正是任务号为n的tss段的地址，ldtn描述符内，有任务号为n的ldt描述符地址。

Linux0.11规定，每个任务的虚拟地址范围为64M。每个任务都包含一个task_union的联合体，包含一个task_struct结构体和一个堆栈数组。

union task_union
{// 定义任务联合(任务结构成员和stack 字符数组程序成员)。
struct task_struct task;// 因为一个任务数据结构与其堆栈放在同一内存页中，所以
char stack[PAGE_SIZE];// 从堆栈段寄存器ss 可以获得其数据段选择符。
};