逻辑地址、线性地址和物理地址之间的转换

       首先说明一点，本篇的文章是根据自己的理解总结，但是图可能是在已有的博客中截图的，在此对那些对我理解该部分知识提供帮助的博客博主表示感谢!

       在逻辑地址、线性地址和物理地址一节中，已经对逻辑地址、线性地址和物理地址的概念做了详细的讲解。现在在这篇文章中，我们可以详细的对段式、页式、段页式内存管理方式以及三种地址之间的转化做一个详细且深入的说明。

       文章按照由简单到深入的顺序分别对以上三种内存管理方式进行说明。这里以32位系统为例进行举例说明，至于64位系统，其原理是大致类似的。

段式内存管理方式：

       段式内存管理方式就是直接将逻辑地址转换成物理地址，也就是CPU不支持分页机制。其地址的基本组成方式是段号+段内偏移地址。

       在介绍段式内存管理方式之前首先介绍逻辑空间。逻辑空间分为若干个段，其中每一个段都定义了一组具有完整意义的信息，逻辑地址对应于逻辑空间，如（主程序的main()）函数，如图1所示。

图 1 逻辑地址空间

       段是对程序逻辑意义上的一种划分，一组完整逻辑意义的程序被划分成一段，所以段的长度是不确定的。

       如图1所示，段式内存管理方式经过段表映射到内存空间。先说明一下段表的概念，可以将段表抽象成一个大的数组集合，数组中的元素是什么呢？就是“段描述符”----用于描述一个段的详细信息的结构。段描述符一般是由8个字节组成，也就是64位。操作系统使用的不同的段描述符如图2所示。

图 2 段描述符

       前面已经说过，将逻辑地址转换成下一个环节的地址（物理地址，不适用分页或者使用分页的线性地址）需要使用段表，而获得段表中一个特定的段描述符需要使用段选择符，这里需要区分的概念就是“段选择符"和“段描述符"。段描述符描述了一个段的详细信息，例如，起始地址（BASE的32位，长度20位），适用于转换下一个环节的地址所需要的详细信息；而段选择符是用于找到对应的段描述符的。

       下面说一下段选择符。段选择符是一个由16位长的字段组成的，其中前13位是一个索引号，后面三位包含一些硬件细节，如图3所示。