linux内存管理机制

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一、地址类型：

   1）物理地址，它是指被cpu放到地址总线上，用于寻找物理存在的存储单元的地址。总线上使用的地址。

   2）线性地址，硬件平台页式管理转换前的地址。

   3）逻辑地址，硬件平台段式管理转换前的地址。又名虚拟地址。

 

二、关系：

   程序代码产生出来的是逻辑地址。cpu要将一个逻辑地址转换成物理地址。所以cpu利用段式内存管理单元将逻辑地址转成线性地址。再利用页式内存管理单元，把线性地址转成物理地址。

逻辑地址--（段式管理单元）--》 线性地址 --（页式管理单元）--》 物理地址。

三、段式、页式概念：

   1）计算机内存以字节为最小单位进行线性编址，16位cpu有20根地址线。2^20=1M内存。但16位只能访问64K,因此为了能访问1M的内存空间，cpu采用内存分段管理模式，cpu内部加入段寄存器。16位cpu把1M内存空间分成若干逻辑段。每个逻辑段要求：

   逻辑段的起始地址（段地址）必须是16的倍数，即最后4个二进制必须都为0. 再者：逻辑段的最大容量为64K。

   物理地址形成：段地址为16的倍数，故可以只保存前16位的二进制来保存整个段基地址。后4为0不管它。故每次可以把段寄存器左移补4个0.来得到实际的段地址。但为了能指定内存单元的具体位置，还必须指定该单元距离段基地址多远，即段内偏移。有了段地址和偏移量。就能确定内存单元的具体位置。

   逻辑地址有两部分组成： 段标示符：段内偏移量； PA(物理地址)=段寄存器的值*16+偏移量。

   段寄存器：为了能对内存进行分段管理而增加的。16位cpu有四个段寄存器。程序可以同时访问这四个不同含义的段。

    cs+ip  代码段访问：cs存放程序的段基址，ip指向下一个要执行的指令在cs段的偏移量。

   32位cpu和16一样，不过他有分实模式和保护模式。

 

   2）分页管理：

   它负责把一个线性地址，最终翻译成一个物理地址。线性地址被分为以固定长度为单位的组。称为页。

   步骤：1、装入进程的页目录地址。2、根据线性地址前十位，在页目录中，找到相应索引项。页目录中的项是一个页表的地址。3、根据线性地址的中间十位。在页表中找到页的起始地址。4、将页的起始地址与线性地址中最后12位相加得到物理地址。