分段分页机制

最新推荐文章于 2022-04-29 08:06:39 发布
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#嵌入式

博客围绕嵌入式系统展开，提出嵌入式系统是否不需要分段、分页机制的疑问，并请求高手讲解分段分页机制相关内容，聚焦于嵌入式系统的这一关键信息技术问题。
  嵌入式系统中是不是不需要分段、分页机制？请高手讲解一下分段分页机制,谢谢：）
分段机制与分页机制
DaHuangXiao的博客
03-21 713
前言 根据《Linux内核完全注释》做的笔记 目的是理清下述关键词的含义及相互联系，最终彻底理解分段机制与分页机制 分段机制 段描述符 段选择符 段寄存器 GDT 全局描述符表 LDT 局部描述符表 分页机制 页表 TLB 转换查找缓冲区 逻辑地址 线性地址 物理地址 概念简述 段描述符 记录段信息，包括权限、基地址等 段选择符 理解为索引，从描述符表中定位到唯一的段描述符 因此，段寄存器只需要存段选择符，就能根据段寄存器找到段描述符从而获得段基址 段基址寄存器 存放段基址 如 L
jos学习中的分段分页机制
张伟的博客
11-11 791
关于jos学习中的分段分页机制 一 分段机制　　1、什么是分段机制　　 分段机制就是把虚拟地址空间中的虚拟内存组织成一些长度可变的称为段的内存块单元。　　2、什么是段　　 每个段由三个参数定义：段基地址、段限长和段属性。　　 段的基地址、段限长以及段的保护属性存储在一个称为段描述符的结构项中。　　3、段的作用　　 段可以用来存放程序的代码、数据和堆栈，或者用来存放系统数据结构。　　4、段的存储地址
计算机原理学习（7）-- x86-32 CPU和内存管理之分段管理
热门推荐
CC的技术专栏
05-19 1万+
前言   前一篇我们介绍了内存管理中的分页试内存管理，分页的主要作用就是使得每个进程有一个独立的，完整的内存空间，通过虚拟内存技术，使得程序可以在较小的内存上运行，而进程之间内存空间相互独立，提高了安全性。这一篇将主要介绍内存管理中分段管理，以及两种的结合，也是目前计算机普遍采用的段页试内存管理。这也直接决定了的后面程序的编译，加载以及允许时的内存布局。       1. 分段
分页分段机制
eclipse88的专栏
09-05 951
操作系统分段机制与分页机制
Adonisc的博客
10-16 1281
首先说明一下，我们在调试程序时看到的地址其实是逻辑地址而不是线性地址或是物理地址。cpu需要通过一些手段才可以访问到物理地址。这个手段就是分段与分页。   那么为什么cpu不直接操控物理地址中？第一，为了程序运行的更安全，编程更容易，cpu提供了分段机制。第二，为了方便内存管理，无缝扩展存储空间，cpu提供了分页机制。   那怎么将逻辑地址转换成物理地址呢？首先，逻辑地址通过分段机制转成线...
关于内存的分段与分页机制
This is bill的专属博客
07-15 3610
分段机制：   在8086时期，寄存器是16位，无法存放20位的物理地址，为了解决这问题，人们提出了分段机制，分段机制就是将内存分段，每段大小64kb（正好由16位表示）,在段寄存器中放入段基址，然后+上段偏移量就成了物理地址。 分页机制： Windows 2000 使用基于分页机制的虚拟内存。每个进程有4GB的虚拟地址空间。基于分页机制，这4GB地址空间的一些部分被映射了物理内
arm-linux内存分段的分析
lihancheng的专栏
05-09 2506
linux下虚拟地址到物理地址的映射：以分段这种简单的情况分析：4GB的空间分段管理,每段1MB,共4k段,显然每段需要一定内存开销来描述该段虚拟地址到物理地址的映射及该段的其他特性。规定以4字节来描述每段,则4k段需要4k*4=16kB字节的开销来描述整个内存分段的特性.我们把这连续的16kB字节称为页表,如下图所示.其中每行的4字节称为一个页表项(根据上面的描述,我们知道每个页表项
06-分段分页机制、任务切换
MK
03-16 259
0.概述： 分段分页机制属于内存管理，是两种不同的地址变换技术。 任务切换作为任务管理的核心，也是本文重点讲述的部分。 这两部分内容尽量以“图表”展示 1.分段分页机制 分段、分页机制是两种不同的地址变换机制。 **分段机制**适应了程序中不同类型段和大小的逻辑分区，即段的大小是可变的。 **分页机制**按固定页大小(通常4K)管理内存以支持“虚拟存储技术” (虚拟存储技术”：线性地址空间...
ARM空间分段(lst文件夹下map文件)
听说读写
04-14 1620
对于ARM，堆是向上生长的，栈是向下生长的。局部变量占用栈(stack)空间。程序中动态申请的如malloc()和new函数申请的内存空间占用堆（heap）空间。|Image$$RO$$Base| 表示RO输出段运行时起始地址，也可以说是程序代码存放的起始地址，由-ro-base这个参数指定；|Image$$RO$$Limit|表示RO输出段运行时存储区域界限，其值可通过|Image$
【操作系统基础】分段和分页
呋喃吖的博客
04-29 7144
前言 分段和分页的出现：就是为了解决以前操作系统设计管理内存方案带来的问题而设计出的一种新管理内存的方案； 大概意思就是：一个进程不是完完整整的放入到连续的内存区域，而是把进程分段放入内存，因为把进程连续的放入内存带来的问题就是碎片问题很严重，所以分段放入内存就可以有效的缓解碎片问题； 但是将进程分段放入内存，也会带来一个新的问题，这些分段的数据被放到哪里了？ 此时就需要操作系统维护一张表来记录了，这时候操作系统又会增加了新的负担，把进程分片，放入内存，计算内存哪儿有空位，计算表的数据等等等； 但是
linux内核源码分析基础——x86的分段和分页机制
01-19 334
首先对某些概念进行解释。 数据总线：是计算机中各个组成部件间进行数据传输时的公共通道；“内数据总线宽度”是指CPU芯片内部数据传送的宽度；“外数据总线宽度”是指CPU与外部交换数据时的数据宽度。显然，数据总线位数越多，数据交换的速度就越快。 地址总线：是載对存储器或I/O端口进行访问时，传送由CPU提供的要访问的存储单元或I/O端口的地址信息的总线，其宽度决定了处理器能直接访问的主存容量的大小
内存分段机制与分页机制
WUZHENDAO的博客
12-30 1421
（一）：逻辑地址（Logical Address） 指由程式产生的和段相关的偏移地址部分。例如，你在进行C语言指针编程中，能读取指针变量本身值(&操作)，实际上这个值就是逻辑地址，他是相对于你当前进程数据段的地址，不和绝对物理地址相干。只有在Intel实模式下，逻辑地址才和物理地址相等（因为实模式没有分段或分页机制,Cpu不进行自动地址转换）；逻辑也就是在Inte...
Linux的内存寻址——浅谈分段和分页机制
HelloNerd的博客
06-01 1586
本文会以80x86架构，linux2.6为例，简单介绍内存的分段和分页机制。1. 三种内存地址关于内存地址，首先要了解它有三种，分别是逻辑地址、线性地址和物理地址。把逻辑地址转换为线性地址是由一个叫做分段单元的硬件电路完成的。同样地，还有一个叫做分页单元的硬件电路负责把线性地址转换为物理地址。那现在很明确地，当我们讨论分段的时候，就是讨论逻辑地址是如何转换成线性地址的。当我们讨论分页的时候，就是在...
Window中虚拟地址与物理地址之间的转化
leo115的专栏
10-08 5402
如上所述，在确保访问的数据已在物理内存中后，还需要先将虚拟地址转换为物理地址，即"地址映射"，才能够真正访问此数据。本节讲述Win32中虚拟内存管理器如何将虚拟地址映射为物理地址。 Win32通过一个两层表结构来实现地址映射，因为4 GB虚拟地址空间为每个进程私有，相应地，每个进程都维护一套自己的层次表结构用来实现其地址映射。第一层表称为"页目录"（page directory），实际上就是
分段机制和分页机制
weixin_34235105的博客
11-13 661
一分段机制 　　1、什么是分段机制 　　 分段机制就是把虚拟地址空间中的虚拟内存组织成一些长度可变的称为段的内存块单元。 　　2、什么是段 　　 每个段由三个参数定义：段基地址、段限长和段属性。 　　 段的基地址、段限长以及段的保护属性存储在一个称为段描述符的结构项中。 　　3、段的作用 　　段可以用来存放程序的代码、数据和堆栈，或者用来存放系统数据...
操作系统内存管理机制
weixin_30797199的博客
06-15 580
【转】操作系统内存管理机制 2010-10-31 10:47 转载自風之意 最终编辑風之意 在进入正题前先来谈谈操作系统内存管理机制的发展历程，了解这些有利于我们更好的理解目前操作系统的内存管理机制。 一 早期的内存分配机制 在早期的计算机中，要运行一个程序，会把这些程序全都装入内存，程序都是直接运行在内存上的，也就是说...
Linux内存寻址之分段机制及分页机制
benpaobagzb的博客
03-04 5056
前言 最近在学习Linux内核，读到《深入理解Linux内核》的内存寻址一章。原本以为自己对分段分页机制已经理解了，结果发现其实是一知半解。于是，查找了很多资料，最终理顺了内存寻址的知识。现在把我的理解记录下来，希望对内核学习者有一定帮助，也希望大家指出错误之处。 分段到底是怎么回事 相信学过操作系统课程的人都知道分段分页，但是奇怪的是书上基本没提分段分页是怎么产生的，这就导致我们知其然不知
linux下的虚拟内存和分页分段机制
kindhj的博客
08-04 2460
前言：由于计算机的内存是有限的，比0到2的32次方就是对应4G，这时候操作系统就引入了虚拟内存这一个概念， 1，首先可以从程序的编译下手，对于java或者c++而言，程序在编译的时候需要内存，但是此时程序并没有在真的物理机上运行着，所以就引入虚拟内存这一概念。 2，（分段）当程序在真机上面跑的时候，程序就会被用到分段（标识符+偏移量），分段是对于整个程序而言的，把程序的虚拟内训的起始和重点看作一
基于分段、分页技术的虚拟内存技术
Longstar_L的博客
11-09 792
1、分段 段的定义：把程序与其相关的数据划分到几个段中，比如数据段、代码段和堆栈段。段的长度有限制，但是不要求所有程序的所有段长度都一样。 分段：一个程序的所有段被装入内存中时，同样不要求这些段是连续的。分段类似于动态分区，当进入放入内存中时，系统会为这些段分配容量相等的内存空间，随着大小不同的段被放入内存，渐渐会产生外部碎片，即段外部的内存小碎片。如图，放了进程1、2、3之后内存剩余4MB，很难再放入其他段了，这就是外部碎片。 段表：段表中的每一项表示一个段，由于段的长度可以不同，所以段表项不仅要给出这
Linux中的分段分页机制
最新发布
08-02
### 分段机制的工作原理 在Linux操作系统中，内存管理的一个重要方面是分段机制。分段机制允许程序将内存划分为多个逻辑段，每个段都有自己的地址空间。这种划分有助于实现内存保护和共享，以及支持动态链接和加载。在早期的x86架构中，分段机制是通过段寄存器和段描述符表来实现的。段寄存器包含了一个索引，指向段描述符表中的一个条目，该条目包含了段的基地址、限长和其他属性信息。当程序访问一个内存地址时，CPU会使用段寄存器中的索引来查找段描述符，并据此计算出实际的物理地址。 ### 分页机制的工作原理 分页机制则是另一种内存管理技术，它将内存划分为固定大小的块，称为页。Linux系统通常使用4KB大小的页[^2]。虚拟地址空间被分割成同样大小的页，而物理内存也被分割成页框。页表用于维护虚拟页与物理页框之间的映射关系。当进程尝试访问某个虚拟地址时，MMU（内存管理单元）会自动查找页表以确定对应的物理地址。如果所需的页面不在物理内存中，则会产生一个缺页异常，内核随后负责将缺失的页面加载到内存中。 ### 分段与分页的结合 尽管Linux内核已经很大程度上简化了对分段的支持，但在底层硬件层面，特别是在x86架构上，分段和分页仍然可以协同工作。通常情况下，先进行逻辑上的分段，然后对每个段实施分页处理。这种方式结合了分段提供的逻辑组织优势和分页带来的高效内存利用及非连续分配能力。例如，在x86架构中，可以通过设置段描述符使得所有段都覆盖整个线性地址空间，从而让分页机制完全控制内存访问，这实际上忽略了分段的作用，仅依赖于分页来进行内存管理。 ### Linux中的四级分页模型 为了支持更大的地址空间，现代Linux系统采用了四级分页模型，包括页全局目录（PGD）、页上级目录（PUD）、页中间目录（PMD）和页表（PT）。这种层次结构允许更灵活地管理大范围的地址空间，同时减少了页表所需的内存总量。对于每个进程，都有一个自己的页全局目录，其中的每一项指向一个页上级目录，依此类推，直到找到最终的页表，其中包含具体的物理地址映射[^3]。 ```c // 示例代码：展示如何在用户空间获取当前进程的页表项 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <sys/mman.h> int main() { // 打开/proc/self/pagemap文件以读取当前进程的页表信息 int fd = open("/proc/self/pagemap", O_RDONLY); if (fd == -1) { perror("open"); exit(EXIT_FAILURE); } // 获取一个虚拟地址 void* addr = malloc(4096); // 分配一页内存 if (!addr) { close(fd); perror("malloc"); exit(EXIT_FAILURE); } // 计算虚拟地址对应的pagemap偏移量 unsigned long vaddr = (unsigned long)addr; off_t offset = (vaddr / sysconf(_SC_PAGE_SIZE)) * sizeof(unsigned long); if (lseek(fd, offset, SEEK_SET) == -1) { close(fd); perror("lseek"); exit(EXIT_FAILURE); } // 读取页表项 unsigned long pagemap_entry; if (read(fd, &pagemap_entry, sizeof(pagemap_entry)) != sizeof(pagemap_entry)) { close(fd); perror("read"); exit(EXIT_FAILURE); } // 输出页表项 printf("Pagemap entry for %p: %lx\n", addr, pagemap_entry); // 清理资源 free(addr); close(fd); return 0; } ``` 上述C语言示例演示了如何从用户空间访问当前进程的页表项。通过打开`/proc/self/pagemap`文件并定位到特定的偏移量，可以读取给定虚拟地址的页表项数据。
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