Linux进程3——虚拟地址访问

Posted 2020-10-01

1.虚拟地址到物理地址

　　X86芯片访问内存，需要使用MMU功能，实现虚拟地址到线性地址，再到物理地址的访问。

X86的分段机制是强制的，分页机制是可选的。

2.分段机制

　　X86的虚拟地址，由选择符:偏移值决定。段选择符由CS,SS,DS等组成。CS为代码段选择符，SS为堆栈段选择符，

DS为数据段选择符。

　　Index为段描述符在全局段描述符表或局部段描述符表的索引，因为段描述符为8字节，所以从bit3开始。

　　TI表示是GDT或者LDT

　　RPL表示段访问权限，内核态为0，用户态为3.

　　段描述符结果如下：

　　

　　通道段描述符和偏置计算线性地址。

3.Linux分段机制

　　Linux主要使用分页机制，为了适应X86芯片，简化了分段机制。为用户态程序和内核态程序分别建立CS和DS

段描述符，使基地址为0，长度为4GB。

　　

4.Linux段分页机制

　　X86的32位地址分成3个区域，包括目录、页表和偏移量。如果采用2级模式，会导致每个进程需要4MB（4B * （2^20））空间

保存页表项。采用这种3级页表安排方式，可以保证程序只保存使用的页表项，并且在实际访问地址时才加载缺省的页面。

　　目录项和页表项具有相同的数据结构，每个进程可以有1024个目录项，每个目录项可以有1024个页表项，

每个页表项指向一个4KB的目录内存页。