【自我笔记之Linux】X86下的地址映射

引入概念：

数据总线

（1） 是cpu与内存或其他器件之间的数据传送的通道。

（2）数据总线的宽度决定了cpu和外界的数据传送速度。

（3）每条传输线一次只能传输1位二进制数据。eg: 8根数据线一次可传送一个8位二进制数据(即一个字节)。

（4）数据总线是数据线数量之和。

地址总线

（1）cpu是通过地址总线来指定存储单元的。

（2）地址总线决定了cpu所能访问的最大内存空间的大小。eg: 10根地址线能访问的最大的内存为1024位二进制数据（1024个内存单元）

（3）地址总线是地址线数量之和。

控制总线

（1）cpu通过控制总线对外部器件进行控制。

（2）控制总线的宽度决定了cpu对外部器件的控制能力。

（3）控制总线是控制线数量之和。

 

CPU位数：ALU的宽度（ ALU一次能处理的的数据宽度）  CPU的计算能力  数据总线的条数

 

CPU的数据位数和地址位数不对等

8080、8085 ：8位芯片，地址总线都是16条，寻址2^16=64K

从8086开始，cpu增加了CS DS SS ES 四个（16位）寄存器

IP寄存器：16位，IP寄存器放偏移量：（偏移量，偏移地址，逻辑地址，一个内存段上的偏移量）

X86体系

8086、80186：16位芯片，地址总线是20位，寻址2^20=1M

80286、80386：32位芯片，地址总线为32位

1、实地址模式（下图）

 

2、保护模式：在保护模式下，段是通过一系列被称之为 “ 描述符表 ” 的表所定义的。段寄存器存储的是指向这些表的指针。用于定义内存段的表有两种：全局描述符表 (GDT) 和局部描述符表 (LDT) 。

 

保护模式下的分页的地址映射：

线性地址（段基址《这里的和实模式下的不一样，段选择子》+段内偏移地址）分三部分 (下图)：

页目录PD：1024项   元素4Byte   大小  4k

页表PT：1024项   元素4Byte   大小  4k   最大 1024*4k=4M

物理页面PA：物理页面上的偏移量

 

二级映射：

一个PG有1024项，一个PG项映射了1024个PT，1个PT映射4K的物理页面     1024*1024*4K=4G

二级页目录页表映射能映射4G的物理内存。