汇编学习笔记(22) - 内存的分页机制

简述

　　前面提到的分段机制获得了虚拟地址，那么分页直接就是实现了虚拟地址到物理地址的映射，因为枫叶机制可以被关闭，那么此时就相当于虚拟地址一对一的直接映射到物理地址上了

　　页固定位4K对齐，所以一个32位虚拟地址前20位用来寻找对应的页，后12位作为页内偏移用来定位具体位置。

 

分页机制

　　分页机制有两张表，一张叫页目录表，一张叫页表，两个表的表项都采用相同的结构，一个表项32位 4字节

　　这里的物理地址用20位表示，因为页都是4K对齐的，也就是说个页的开头后12位总是全0，所以只需要20位即可表示页地址，20地址左移12位就是实际的物理地址。

　　A位表示数据是否被访问过，CPU每次访问该也都会将此位置为1，操作系统可以通过周期性的将其该为零，等待CPU重新置位1来判断哪些页使用比较繁忙，依次作为换页依据

　　D位表示数据被写过了，操作用系统可以依次为判断依据决定，此页是否需要回写到磁盘文件中

　　U/S 位可以用来驱动用户态页和系统页，依次隔离用户程序的权限

　　R/W页可以用来控制是否可写来保护数据

　　　　此位还可以用于实现 写时复制功能，将页设为只读，当应用程序尝试写的时候就会触发异常中断，异常处理程序就可以复制此页的物理内存并从定向至新物理内存，同时允许写此页，这样就完成了写时复制功能。　　

　　P位表示此想描述的页在物理内存中是否正式存在，如果不存在当访问的时候就会出现缺页中断，缺页处理程序处理完之后需要将此为重新置位1，CPU就能继续跑下去了。

 

 转换方式

　　

　　

 

 

 

STEP1. 首先将32位的地址裁切成 [10位][10位][12位]  的三份，为表述方便即为X,Y,Z

STEP2. 通过CR3找到页目录，并用X作为索引乘上 4，找到对应的页目录项

SETP3. 取出页目录项中断物理地址得到页表

SETP4. 使用Y作为索引乘上4 在页表中找到页表项

SETP5. 从页表项中取出内存也的地址

SETP5. 直接使用Z在内存页中定位

 

 其他说明

注意：

1. 页表中寻址都是使用的物理地址，因为也变本本身就是用作虚拟地址防疫到物理地址的，如果页表还用虚拟地址，就无线重入了。

2. 这只是80386提供的分页管理功能，80386都是老的不能再老CPU了，现在都64位的，分页机制肯定变化很大。