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Linux内存管理分段机制

　2012-11-19 13:19:16　来源：WEB开发网　　　
核心提示： 逻辑地址就是我们普通的段+偏移的表现方式，而线性地址就是段+偏移之后算出来的一个地址，Linux内存管理分段机制，前者可以认为是二维的地址，而后者可以理解是一维的，通过段选择子找到该段在内存里的基地址，然后加上逻辑地址的偏移部分，线性地址和虚拟地址的概念相接近，不知道其根本的区别

 

逻辑地址就是我们普通的段+偏移的表现方式，而线性地址就是段+偏移之后算出来的一个地址，前者可以认
为是二维的地址，而后者可以理解是一维的。线性地址和虚拟地址的概念相接近，不知道其根本的区别。而
物理地址就是实际在地址总线上传输的地址，也就是物理内存访问的真正地址。
如上图，Linux在内存管理上，把逻辑地址通过分段机制变化成线性地址，线性地址也就是4G（32位系统）
的程序地址。线性地址再通过分页机制转化成物理地址，最后CPU去访问物理地址。
去年写个一篇关于IA32内存寻址的文章，现在再重温下。下面是一张很好的内存寻址图
采用分段机制的好处就是方便了程序员的编码，把整个地址分成不同的数据段，代码段，数据段，堆栈
等等。每个段都是动态调整的，在程序重定向的时候。那么对于每一个段的基本信息：段的起始地址，
段的长度，段的访问权限等，都会保存在段描述表中（上面的GDT），GDT是存在物理内存中的。也就说
我们普通的程序执行一条指令的时候（比如C语言中的&操作），我们操作的是一个逻辑地址，逻辑地址必须
通过段机制转化成线性地址，而根据什么转化呢？就是GDT！GDT会告诉你在线性地址哪里到哪里是你的数
据段，哪里到哪里是代码段。那么我们怎么找到GDT呢？GDT是在内存里的，这就用到寄存器GDTR了，
GDTR会告诉你GDT在内存的起始位置，然后就可以去问GDT我要访问的逻辑地址所对应的线性地址是什
么。再深入点，上面说的了GDT里面是描述每个段的基本信息的，其中就是每个段在线性地址里对应的起始
位置。
GDT里面存的是各个段的索引，叫做段选择子（Seg.Selector），现代计算机为了减少对内存访问的次数，
就把段选择子存于我们平时说的CS寄存器，DS寄存器等，这样，一个逻辑地址到线性地址的转换就大大地
加快了。
现在完整地说一遍上面分段的整个流程，对于一个逻辑地址（段：偏移），首先通过GDTR找到GDT，GDT
里面是段选择子，直接从段寄存器获得，通过段选择子找到该段在内存里的基地址，然后加上逻辑地址的偏
移部分，这就完整地得到了一个线性地址。

Tags：Linux 内存 管理

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