内存寻址

当使用80x86微处理器时，我们必须区分三种地址：

1.逻辑地址(logical address)

　　包含在机器语言指令中用来指定一个操作数或者一条指令的地址。由一个段(segment)和偏移量(offset)组成。

2.线性地址(linear addres,也称虚拟地址 virtual address)

　　是一个32位无符号整型。是我们编程时接触到的都是这种。

3.物理地址(physical address)

　　用于内存芯片级内存单位元寻址。

 

内存控制单元(MMU)通过一种称为分段单元(segmentation unit)的硬件电路把一个逻辑地址转换成线性地址；接着，第二个成为分页单元(paging unit)的硬件电路把线性地址转换成一个物理地址。

 

Linux 中的分段

　　与分段相比，linux更喜欢使用分页方式。运行在用户态的所有linux进程都使用一对相同的段来对指令和数据寻址。这两个段就是所谓的用户代码段和用户数据段。类似地，内核态的分别为内核代码段和内核数据段。

　　与段相关的线性地址从0开始，达到2³¹-1的寻址限长。

　　所有的段都从0x0开始，那就是在linux下逻辑地址与线性地址是一致的。即逻辑地址的偏移量和线性地址相等。

 

硬件中的分页

　　为了效率起见，线性地址被分成以固定长度为单位的组，成为页(page)。页内部连续的线性地址被映射为连续的物理地址。

　　从80386开始，Intel处理器的分页单元出来4KB的页。

　　32位的线性地址被分成3个域：

　　Directory (目录)，最高10位

　　Table (页表)，中间10位

　　Offset (偏移量)，最低12位

　　线性地址的转换分两步完成，每一步都基于一种转换表，第一中转换表称为目录表(page directory)，第二中转换表称为页表(page table)。