操作系统的线性地址

 

线性地址（Linearaddress），也叫做逻辑地址(virtualaddress)， 在32位系统中，它的寻址空间是从0x00000000-0xffffffff，也就是常说的4G。

 

PAE分页机制

Physical address extension，指的是在32位系统中，处理器的管脚数目从32个增加到36个，这样，寻址空间就扩大到了64G，完全可以满足现有的需求。

 

Paging Unit： 分页单元，它能够把线性地址转换成物理地址。在编程中，经常可以遇到pagefault这样的错误，其实，这个错误就是从pagingunit从抛出来的。

 

Page: 页，线性地址被分成固定长度为单位的组，这就是页。通常，页大小是4K。

此外，页既指一组线性地址，也指包含在这组地址中的数据。

 

Segmentation Unit： 分段单元，是一个硬件电路，可以把一个逻辑地址转换成线性地址。

 

Paging Unit：分页单元，是一个硬件电路，可以把线性地址转换成一个物理地址。属于MMU（memory management unit）的范畴。

 

Page Frame: 页框，分页单元（page unit）把系统中所有的RAM分成固定长度的页框。

 

Page和page frame的区别：

Page是一个数据块，而page frame是一个物理存储单元。因此，一个页可以任何页框中。

 

Page directory：页目录表，是一种转换表，用于线性地址到物理地址转换的第一步。

Page table：页表，是一种转换表，用于线性地址到物理地址转换的第二步。

 

32位线性地址：page directory(10 bit),page table(10 bit), offset(12 bit)

 

Cr寄存器

 

 

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Linux系统中的分页机制：四级分页模型

1. page global directory：页全局目录
2. page upper directory： 页上级目录
3. page middle directory：页中间目录
4. page table： 页表

 

Linux进程页表

1． 0x00000000 ~ 0xbfffffff：进程处于用户态和内核态都可以寻址

2． 0xc0000000 ~ 0xffffffff：内核态的进程才能可以寻址