linux内存机制原理---分页分段底层原理
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了linux内存机制原理---分页分段底层原理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
自我总结:分段+分页+虚拟内存=现代操作系统的内存管理机制。
一、linux的内存分布
内核与高速缓冲区占用了前1MB内存,后面15MB属于主存,可以由用户自由分配。
四种地址:虚拟地址、线性地址、逻辑地址、物理地址。
虚拟地址:虚拟地址中具体地址是逻辑地址,每个进程分配的空间。
逻辑地址:程序员可以看到的地址,linux操作系统分配给每个进程的独立地址,每个进程认为自己的空间都有连续的64MB。
线性地址:总线地址CPU采用分段的机制(线性地址=逻辑地址+段基地址)。
物理地址:CPU总线的物理地址。
虚拟内存可以使进程认为自己有一段连续的很大的一段内存,将离散的内存映射成一个连续的内存给虚拟内存。
二、内存映射
2.1 分段机制原理
GDT:全局描述符。
LDT:局部描述符:包括数据段、代码段。
TSS:进程状态描述符。
分段机制是逻辑地址到线性地址的映射。
0.11 内核规定最大进行为64个进程 则可以分别的最大空间64M * 64 = 4G。
2.2 分页机制
线性地址到物理内存。
页目录表:一级页表。
页表:二级页表。
物理内存:内存页(一页4k)。
操作系统中拥有多个页目录项,但是当前使用的只有一个,他存放在CR3寄存器中,那些表在head.s中被创建。
该寄存器的每一位作用如下:
前12位为页框的,因为每页4k占用12位刚好表示。
中间10位与后面10位分别表示页目录项与页表项,他们大小都为1024所以利用10位来表示。
总结:1024*1024*4096=4G,与分段的4G相对应。
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