前言 本文涉及的硬件平台是X86,如果是其他平台的话,如ARM,是会使用到MMU,但是没有使用到分段机制: 最近在学习Linux内核,读到<深入理解Linux内核>的内存寻址一章.原本以为自己对分段分页机制已经理解了,结果发现其实是一知半解.于是,查找了很多资料,最终理顺了内存寻址的知识.现在把我的理解记录下来,希望对内核学习者有一定帮助,也希望大家指出错误之处. 分段到底是怎么回事 相信学过操作系统课程的人都知道分段分页,但是奇怪的是书上基本没提分段分页是怎么产生的,这就导致我们知其然不知其…

前言 最近在学习Linux内核,读到<深入理解Linux内核>的内存寻址一章.原本以为自己对分段分页机制已经理解了,结果发现其实是一知半解.于是,查找了很多资料,最终理顺了内存寻址的知识.现在把我的理解记录下来,希望对内核学习者有一定帮助,也希望大家指出错误之处. 分段到底是怎么回事 相信学过操作系统课程的人都知道分段分页,但是奇怪的是书上基本没提分段分页是怎么产生的,这就导致我们知其然不知其所以然.下面我们先扒一下分段机制产生的历史. 实模式的诞生(16位处理器及寻址) 在8086处理器诞生…

在上一篇文章Linux内存寻址之分段机制中,我们了解逻辑地址通过分段机制转换为线性地址的过程.下面,我们就来看看更加重要和复杂的分页机制. 分页机制在段机制之后进行,以完成线性—物理地址的转换过程.段机制把逻辑地址转换为线性地址,分页机制进一步把该线性地址再转换为物理地址. 硬件中的分页 分页机制由CR0中的PG位启用.如PG=1,启用分页机制,并使用本节要描述的机制,把线性地址转换为物理地址.如PG=0,禁用分页机制,直接把段机制产生的线性地址当作物理地址使用.分页机制管理的对象是固定大小的存…

1.前言 本文所述关于内存管理的系列文章主要是对陈莉君老师所讲述的内存管理知识讲座的整理. 本讲座主要分三个主题展开对内存管理进行讲解:内存管理的硬件基础.虚拟地址空间的管理.物理地址空间的管理. 本文将主要以X86架构为例来介绍Linux内存管理的分页机制. 2.分页机制 页(Page) 将线性地址空间划分成若干大小相等的片,称为页 页框(Page Frame) 物理地址空间划分成与页大小相等的若干存储块,称为页框 图 线性地址空间与物理地址空间的映射 上图说明线性地址空间是连续的(如程序经过…

我会尽力以最简洁清晰的思路来写这篇文章. 所谓内存寻址也就是从写在指令里的地址,转化为实际物理地址的过程.因为操作系统要兼顾许多东西,所以也就变得复杂. 逻辑地址 → 线性地址 → 物理地址 逻辑地址 = 段 + 偏移量 因为:最开始cpu中的alu宽度只有16位,但地址总线宽度有20位.所以设置四个段寄存器:cs(指令),ds(数据),ss(堆栈),es(其它). 每个段寄存器16位,对应地址总线高16位.每条指令中的16位内部地址与某个段寄存器中内容相加,得到20位的实际地址. 上述的16位…

Linux分页机制之概述--Linux内存管理(六) 2016年09月01日 19:46:08 JeanCheng 阅读数:5491 标签: linuxkernel内存管理分页架构更多 个人分类: ┈┈[理解Linux内存管理] https://blog.csdn.net/gatieme/article/details/52402861 全系列 非常好 就是自己学习不会..      版权声明:本文为博主原创文章 && 转载请著名出处 @ http://blog.csdn.net/gati…

1.前言 本文所述关于内存管理的系列文章主要是对陈莉君老师所讲述的内存管理知识讲座的整理. 本讲座主要分三个主题展开对内存管理进行讲解:内存管理的硬件基础.虚拟地址空间的管理.物理地址空间的管理. 本文将主要以X86架构为例来介绍Linux内存管理的段机制. 2.段机制 段是虚拟地址空间的基本单位 段机制必须把虚拟地址空间的一个地址转换为线性地址空间的一个线性地址 段描述符 段的基地址(Base):在线性地址空间中段的起始地址: 段的界限(Limit):在虚拟地址空间中,段内可以使用的最大偏移量…

1. 内存地址 以Intel的中央处理器为例,Linux 32位的系统中.物理内存的基本单位是字节(Byte),1个字节有8个二进制位. 每一个内存地址指向一个字节,内存地址加1后得到下一个字节的地址.这里用以表示物理内存实际位置的地址,就是通常所说的物理地址(Physical Address). CPU正在运行的进程代码.进程数据和栈区数据等.都暂时保存在物理内存中. 线性地址(Linear Address.亦即虚拟地址 Virtual Address)是出于下面考虑,而在物理地址和程序之间添…

背景 : 在此文章里会从分页分段机制去解析Linux内存管理系统如何工作的,由于Linux内存管理过于复杂而本人能力有限.会尽量将自己总结归纳的部分写清晰. 从实模式到保护模式的寻址方式的不同 : 16位CPU的寻址方式 : 在 8086 CPU 中,提供了两类寄存器来进行寻址,分别为段寄存器(例如 CS,DS,SS)和段偏移寄存器(例如 SI,DI,SP).而这几种寄存器的长度都为16bit,寻址方式也很简单 : cs:ip = (cs << 4 + ip).也就是说 cs寄存器的值左移4位…

1 linux的分页机制 1.1 四级分页机制 前面我们提到Linux内核仅使用了较少的分段机制,但是却对分页机制的依赖性很强,其使用一种适合32位和64位结构的通用分页模型,该模型使用四级分页机制,即 页全局目录(Page Global Directory) 页上级目录(Page Upper Directory) 页中间目录(Page Middle Directory) 页表(Page Table) 页全局目录包含若干页上级目录的地址: 页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址: 而页中间目录…