操作系统的线性地址

 

线性地址（ Linear address ），也叫做逻辑地址 (virtual address) ， 在 32 位系统中，它的寻址空间是从 0x00000000-0xffffffff ，也就是常说的 4G 。

 

PAE 分页机制

Physical address extension ，指的是在 32 位系统中，处理器的管脚数目从 32 个增加到 36 个，这样，寻址空间就扩大到了 64G ，完全可以满足现有的需求。

 

Paging Unit ： 分页单元，它能够把线性地址转换成物理地址。在编程中，经常可以遇到 page fault 这样的错误，其实，这个错误就是从 paging unit 从抛出来的。

 

Page: 页，线性地址被分成固定长度为单位的组，这就是页。通常，页大小是 4K 。

此外，页既指一组线性地址，也指包含在这组地址中的数据。

 

Segmentation Unit ： 分段单元，是一个硬件电路，可以把一个逻辑地址转换成线性地址。

 

Paging Unit ：分页单元，是一个硬件电路，可以把线性地址转换成一个物理地址。属于 MMU （ memory management unit ）的范畴。

 

Page Frame: 页框，分页单元（ page unit ）把系统中所有的 RAM 分成固定长度的页框。

 

Page 和 page frame 的区别：

Page 是一个数据块，而 page frame 是一个物理存储单元。因此，一个页可以任何页框中。

 

Page directory ：页目录表，是一种转换表，用于线性地址到物理地址转换的第一步。

Page table ：页表，是一种转换表，用于线性地址到物理地址转换的第二步。

 

32 位线性地址： page directory(10 bit), page table(10 bit), offset(12 bit)

 

Cr 寄存器

 

 

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Linux 系统中的分页机制：四级分页模型

1. page global directory ：页全局目录
2. page upper directory ： 页上级目录
3. page middle directory ：页中间目录
4. page table ： 页表

 

Linux进程页表

1．  0x00000000 ~ 0xbfffffff：进程处于用户态和内核态都可以寻址

2．  0xc0000000 ~ 0xffffffff：内核态的进程才能可以寻址