详细讲解Linux内存管理中分段分页机制

文章由LinuxBoy分享于2019-03-26 06:03:41热评（634）

随着Linux操作系统的发展，很多Linux新用户逐渐成为Linux操作系统的老用户。这里为你讲解的问题会对Linux内存管理中分段分页机制有所帮助。希望本文的介绍能让你能学会Linux内存管理中分段分页机制。

1. 一些基本的概念：逻辑地址，线性地址，物理地址，实地址模式，保护模式，段寄存器，段基址寄存器，段选择子寄存器，段描述符，全局描述表GDT，局部描述表LDT，GDTR,LDTR，CPL，RPL，DPL，权限检查的标准(max(CPL,RPL)<=DPL)。

2. 在head.s中的有全局描述符表的声明，其中包括内核代码段、内核数据段、用户代码段、用户数据段各在哪个地址，cpu_gdt_table即为表基址。

3. 激活分段机制的两个步骤：一是设置全局描述符表GDT，也就是通过head.s中的一段程序把内核代码段、内核数据段、用户代码段、用户数据段的地址赋予给特定的寄存器。二是使能保护机制，即设置处理器控制寄存器cr0中的保护模式标记位即可。

内存管理之分页机制：

1. 基本概念：页框(page frame)、页(page)、页表(page table)、页目录基址寄存器CR3

2. 基于二级页表的线性地址到物理地址的转换过程?

3. 页表项的结构?

4. 为什么二级页表比一级页表节省空间?

解释：

需要知道一个知识：每个进程都对应一个页表。

比如对于4G的空间，4K每页

如果是一级页表映射，那需要2^20 =1M个页表项(无论用不用都需要，系统不知道哪个地址是否会被访问)

1M * 4 == 4M

每个进程都需要4M的页表

而如果是2级页表映射就只需要一个页目录 + 1个页表项(比如进程只使用4M内存的情况)就足够了，1个页目录占4K，一个页表项占4个字节，但另起了一页，每个进程总体占8K。

轻松完成Linux内存管理中分段分页机制。

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