理解X86的内存管理

Segmentation 提供的机制是隔离格子的code, data, stack；

Paging 提供的是一种虚拟内存系统，当然也提供多任务之间的隔离；

虚拟地址到物理地址的转换如下图：

如上图，进程读写的地址是VA（虚拟地址），通过分段的机制，指向到LA（线性地址）中的某些段，线性地址通过分页最终可以指向到实际的内存的PA（物理地址）。

分段是必选的，分页是可选的，如果不选择分页的话，LA就等于PA了，那么这个地址空间就是CPU的数据总线可以访问的空间了。

Multi-Segement Model如下图：

每个程序都有自己的段描述符表和自己的段。

虚拟地址到线性地址的转换如下图：

段选择器是16bit（使用13位，共有8*1024个段描述符）的，指向段描述符表中的段描述符，段描述符是8字节的，包含基地址和段的长度limit等信息，段地址加上段偏移，就可以拿到lA了。

32位地址，4KB 页大小时候的线性地址转换如下图：

offset是12位，也就是4*2^10=4KB空间；

页目录是10位，页表是10位，页大小是4KB，所以可以寻址的空间是2^10*2^10*4KB=4GB；

32位地址，4MB页大小的时候的线性地址转换如下图：

offset是22位，因此页的大小也就是4*1024*1024Byte=4MB；

也目录是10位，页大小是4MB，所以可以寻址的空间是2^10*4MB=4GB；

CPU读写内存地址的整体拓扑大概应该是如下图：

参考文献：IA编程手册，卷3系统编程指南，第3章：保护模式的内存管理