重修操作系统---内存部分(day 1)

本文章参考《深入理解linux内核》一书
如有不对，不吝赐教

内存寻址

内存地址分类

内存地址分为逻辑地址，线性地址，物理地址三种，他们之间的关系如下所示：

这就是常说的段页式寻址。

段选择子和段描述符

以32位系统为例
逻辑地址由两部分构成，一个16位长的段选择子和32位长的偏移。
通过段选择子找到对应的段描述符，就可以去的对应地址的基址，有了基址和偏移就能得出线性地址了，工作流程如下：

段选择子和段描述符中还有其他重要字段，例如DPL特权级决定是否有访问权限，limit表示段的大小等。
为了加速逻辑地址到线性地址的计算，段寄存器存放段选择子，而类似缓存的寄存器存放了对应的段描述符。只有段寄存器更换段选择子的时候缓存寄存器才会更新，其他时间访问地址可以直接走缓存寄存器得到段描述符。
注意段选择子的大小式两个字节，段描述符的大小式八个字节。
段的权限有读，写，执行三类。

Linux GDT/LDT

每个CPU都有自己的GDT，每个GDT有18个已使用的项和14个保留的项，注意他们之间是交错排布的，目的是硬件高速缓存(还没看到，看到再回来补充)。
Linux GDT一般是被内核或者BIOS使用，而LDT则是给用户态进程使用。
大多数用户态进程不使用LDT,因此GDT中预留了一项缺省LDT给它们共享。除此之外，GDT中还有一项LDT是给拥有自己的LDT的进程使用的。
对于调用了modify_ldt()创建了属于自己的LDT的进程而言，在被CPU运行时，GDT中的LDT表项也会被相应修改。