操作系统的逻辑地址

 

Precondition： 80X86体系架构

 

操作系统的逻辑地址，指的是机器语言中用来指定一个操作数或者一条指令的地址。

很多人把这个地址说的非常悬乎，二维啊什么的，简单的一句话就是每个地址都是段（segment）和偏移量（offset）组成。

很多时候我们遇到segment failure，指的就是段。

 

1. 段的种类

代码段， 栈段，数据段等

 

2. 段寄存器

CS: 代码段寄存器

SS： 栈段寄存器

DS： 数据段寄存器

ES：

FS：

GS：

 

3. 段选择符（segment selector)

段选择符就是一个16位长的字段，都是放在段寄存器中。

 

4. 段描述符（segment descriptor)

段的内容，一般由段描述符来描述。段描述符一般有8个字节长，描述的内容有段首字节的线性地址（用于地址转换）， 段的类型， 段的类型， 段的权限等等。

段描述符一般放在两个表中，一个是全局描述符表，一个是局部描述符表。

 

5. 全局描述符表(global descriptor table)和局部描述符表（local descriptor table)

GDT的地址和大小在gdtr控制寄存器中，LDT的地址和大小在ldtr控制寄存器中。

 

 

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在Linux系统中，有四个最主要的段描述符，分别是用户代码段、用户数据段、内核代码段和内核数据段，他们的地址都是从0x00000000开始的，而段的偏移量可以是32位的，因此，在用户态和内核态下所有的进程可以使用相同的逻辑地址。

所以，在Linux下逻辑地址和线性地址是一致的， 逻辑地址的偏移量字段的值和相应的线性地址的值总是一致的。

 

在单处理器系统中，只有一个GDT，在多处理器系统中每个CPU对应一个GDT。每个GDT包含18个段描述符和14个空的，主要包括内核态的代码段、内核态的数据段、用户态的内核段、用户态的数据段、任务状态段（TSS）。。。。

 

大多数用户态下的Linux程序不使用LDT。

 

 

More：

http://www.cublog.cn/u3/90876/showart_2033844.html

http://www.cublog.cn/u1/35334/showart_278335.html