Linux学习笔记 逻辑、线性地址、物理地址、虚拟地址是个什么鬼
cac55 2025-03-23 17:33 14 浏览 0 评论
在很久很久以前，设计者认为20位的地址线已经足够用了，最大地址空间是0xFFFFF,不会超过16M的内存。
在分页机制下，1个页目录表最多有1024个页目录项(页表)1个页表最多包含1024个页表项(页)1页是4KB，因为有12位偏移地址
所以1个页目录表 + 4个页表就能表达 16M的地址空间。
4（页表数）* 1024（页表项数） * 4KB（一页大小）= 16MB
所以就先把页目录表放在内存的最前面，这样就把system那部分代码覆盖了。
_pg_dir:
_startup_32:
mov eax,0x10
mov ds,ax
...
在后面放4个页表。
.org 0x1000 pg0:
.org 0x2000 pg1:
.org 0x3000 pg2:
.org 0x4000 pg3:
.org 0x5000
接着开启分页机制。
接着我们就要告诉CPU这些页表的位置了。
xor eax,eax
mov cr3,eax
setup_paging:
...
mov eax,_pg_dir
mov [eax],pg0+7
mov [eax+4],pg1+7
mov [eax+8],pg2+7
mov [eax+12],pg3+7
mov edi,pg3+4092
mov eax,00fff007h
std
L3: stosd
sub eax, 1000h
jpe L3
...
这段代码主要是映射内存的情况。 先是指向了4个页表。 比如 mov [eax],pg0+7
这里的pg0+7 因为页表地址为0x1000,页属性为0x07，所以最终地址是 0x00001007。
这里页属性是0x07 二进制表示是111
- 该页存在(P=1)
- 用户可读写(RW=1)
- 特权为用户态(US=1)
后面的代码是填充4个页表里的 每一项。
地址转换
逻辑地址、线性地址、物理地址、虚拟地址。 线性地址空间、物理地址空间、虚拟地址空间。 傻傻分不清？
Intel体系的内存管理的两大部分是分段和分页
- 分段：目的是为了让每个程序有自己单独的 代码段(cs),数据段(ds),栈段(ss)，起到隔离的作用。
- 分页：目的是按需使用物理内存，同时可以在多任务时，起到隔离作用(怎么做到的？)。
各种地址及空间
- 逻辑地址：我们程序员写代码时给出的地址叫逻辑地址，其中包含段选择子和偏移地址两部分。
- 线性地址：通过分段机制，将逻辑地址转换后的地址，叫做线性地址。而这个线性地址是有个范围的，这个范围就叫做线性地址空间，32 位模式下，线性地址空间就是 4G。
- 物理地址：就是真正在内存中的地址，它也是有范围的，叫做物理地址空间。那这个范围的大小，就取决于你的内存有多大了。
- 虚拟地址：如果没有开启分页机制，那么线性地址就和物理地址是一一对应的，可以理解为两者相等。如果开启了分页机制，那么线性地址将被视为虚拟地址，这个虚拟地址将会通过分页机制的转换，最终转换成物理地址。
这么一说 还真是清楚了不少。
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