内存地址
逻辑地址
- 段+偏移量
- 在机器语言指令中使用的地址
线性地址（虚拟地址）
- 页式内存转换前的地址
物理地址
- 芯片级的内存单元地址
硬件中的分段
- 检查段选择符的TI字段，决定段描述符保存在哪一个描述符表中（TI = 0 表示段描述符在GDT中；TI = 1 表示端描述符在LDT中），针对TI不同的取值，在寄存器gdtr或ldtr中得到GDT或LDT的线性基地址。
- 从段选择符的index字段计算段描述符的地址。index字段的值×8 + 寄存器中的基地址，得到段描述符的地址。
- 逻辑地址的偏移量与段描述符中的Base字段的值相加，得到线性地址。
Linux中的分段
运行在用户态下的所有Linux进程都使用一对相同的段对指令和数据寻址（用户代码段和用户数据段）；运行在内核态的所有Linux进程都使用一对相同的段对指令和数据寻址（内核代码段和内核数据段）
四个主要Linux段的段描述符取值
Base值总是从0开始，因此，逻辑地址偏移量字段的值和线性地址一致
Linux GDT
- 每个CPU对应一个GDT
- 每个GDT包含18个段描述符和14个保留项
- 4个代码段+数据段(内核态+用户态)
- 任务状态段（每个处理器一个）
- ……
Linux LDT
硬件中的分页
- 线性地址转换成物理地址
- 页
- 页内部连续的线性地址被映射到连续的物理内存
- 32位地址分成3部分：Directory（目录，10位），Table（页表，10位），Offset（偏移量，12位）
- 在80x86中，页表大小4KB（12位偏移量）
页表
- 线性地址映射到物理地址的数据结构
- 存放在主存中
80x86处理器的分页
- cr3寄存器存储当前运行进程的页目录的物理地址
- 根据线性地址中的Directory字段，查找到目录项，目录项指向对应的列表
- 根据线性地址中的TABLE字段，查找页表中的表项，表项包含页所在页框的物理地址
- Offset决定页框内的相对位置
硬件高速缓存
- 高速缓存单元位于分页单元和主存之间
- 对于多处理器系统，每个处理器对应一个硬件高速缓存，硬件层面解决不同高速缓存的同步问题
TLB
- 由于页表存储在RAM中，每次进行线性地址转化是都需要访问一次RAM，时间长
- TLB: 缓存，存储线性地址和物理地址的对应关系
Linux中的分页
- Linux 分页模式
- 四层页管理架构（兼容32位，64位）
- 页全局目录对应页目录
- 页表对应页表
- 四层页管理架构（兼容32位，64位）