Linux内核学习第4天

保护模式内存管理

分页机制（支持虚拟存储技术）

（1）虚拟存储：是一种内存管理技术，“虚拟化”线性地址空间的方法

（2）使用分页将段划分成页面（通常为4K），页面存储于物理内存或硬盘上，操作系统通过维护页表或页目录来管理，当程序访问线性地址空间的一个地址位置时，处理器会使用页目录和页表来转换为物理地址。如果访问的页面不在物理内存上，处理器会产生一个中断，然后将该页面载入到物理内存。

*段表存储在线性地址空间；页表存储在物理内存中
保护

*80X86支持两种保护：一是通过给每个任务不同的虚拟地址空间来隔绝各个任务

二是通过保护机制

（1）任务之间的保护

*80X86使用的是把不同任务放在不同的虚拟地址空间中，给予每个任务不同的逻辑地址到物理地址的变换映射。

*全局地址空间：所有任务具有的相同虚拟地址空间

局部地址空间：每个任务唯一的虚拟地址空间

（2）特权级保护（定义了4个执行特权级，0最高，3最低）

*每一个内存段都与一个特权级相关联

*CPL：Current Privilege Level 当前特权级，定义了当前活动代码段的特权级，确定了哪些段能被程序访问

*每个特权级都有自己的程序栈

分段机制

段的定义：段是虚拟地址到线性地址转换机制的基础

（1）段由三个参数定义

*段基地址Base address：指定段在线性地址空间中的开始地址，基地址是线性地址，偏移为0

*段限长Limit：是虚拟地址空间中段内最大可用偏移地址，定义了段的长度

*段属性Attributes：描述了段的属性，如是否可读可写或作为程序执行以及段的特权级

（2）逻辑地址---->线性地址：

*使用段选择符中的偏移值（段索引）在GDT或LDT表中定位相应的段描述符

*利用段描述符检验段的访问权限和范围

*把段描述符中的基地址加到偏移量上，形成线性地址






段描述符表：是段描述符的一个数组

（1）分类：GDT（全局描述符表）

LDT（局部描述符表）







（2）GDT

*每个系统必须定义一个GDT

*GDT本身不是一个段，是线性地址中的数据结构

*处理器不使用GDT的第一个描述符

*LDT的段描述符必须包含于GDT中