Linux内核学习第4天

时间:2021-06-21 14:50:34
保护模式内存管理

  1. 分页机制(支持虚拟存储技术)
         (1)虚拟存储:是一种内存管理技术,“虚拟化”线性地址空间的方法
         (2)使用分页将段划分成页面(通常为4K),页面存储于物理内存或硬盘上,操作系统通过维护页表或页目录来管理,当程序访问线性地址空间的一个地址位置时,处理器会使用页目录和页表来转换为物理地址。如果访问的页面不在物理内存上,处理器会产生一个中断,然后将该页面载入到物理内存。
         *段表存储在线性地址空间;页表存储在物理内存中
  2. 保护
        *80X86支持两种保护:一是通过给每个任务不同的虚拟地址空间来隔绝各个任务
                                            二是通过保护机制
        (1)任务之间的保护
                 *80X86使用的是把不同任务放在不同的虚拟地址空间中,给予每个任务不同的逻辑地址到物理地址的变换映射。
                 *全局地址空间:所有任务具有的相同虚拟地址空间
                   局部地址空间:每个任务唯一的虚拟地址空间
        (2)特权级保护(定义了4个执行特权级,0最高,3最低)
                 *每一个内存段都与一个特权级相关联
                 *CPL:Current Privilege Level 当前特权级,定义了当前活动代码段的特权级,确定了哪些段能被程序访问
                 *每个特权级都有自己的程序栈
分段机制
  1. 段的定义:段是虚拟地址到线性地址转换机制的基础
          (1)段由三个参数定义
                   *段基地址Base address:指定段在线性地址空间中的开始地址,基地址是线性地址,偏移为0
                   *段限长Limit:是虚拟地址空间中段内最大可用偏移地址,定义了段的长度
                   *段属性Attributes:描述了段的属性,如是否可读可写或作为程序执行以及段的特权级
          (2)逻辑地址---->线性地址:
                   *使用段选择符中的偏移值(段索引)在GDT或LDT表中定位相应的段描述符
                   *利用段描述符检验段的访问权限和范围
                   *把段描述符中的基地址加到偏移量上,形成线性地址
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  2. 段描述符表:是段描述符的一个数组
         (1)分类:GDT(全局描述符表)
                             LDT(局部描述符表)
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          (2)GDT
                      *每个系统必须定义一个GDT
                      *GDT本身不是一个段,是线性地址中的数据结构
                      *处理器不使用GDT的第一个描述符
                      *LDT的段描述符必须包含于GDT中