Linux內(nèi)核學(xué)習(xí)第4天

保護(hù)模式內(nèi)存管理

分頁(yè)機(jī)制（支持虛擬存儲(chǔ)技術(shù)）

（1）虛擬存儲(chǔ)：是一種內(nèi)存管理技術(shù)，“虛擬化”線性地址空間的方法

（2）使用分頁(yè)將段劃分成頁(yè)面（通常為4K），頁(yè)面存儲(chǔ)于物理內(nèi)存或硬盤(pán)上，操作系統(tǒng)通過(guò)維護(hù)頁(yè)表或頁(yè)目錄來(lái)管理，當(dāng)程序訪問(wèn)線性地址空間的一個(gè)地址位置時(shí)，處理器會(huì)使用頁(yè)目錄和頁(yè)表來(lái)轉(zhuǎn)換為物理地址。如果訪問(wèn)的頁(yè)面不在物理內(nèi)存上，處理器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷，然后將該頁(yè)面載入到物理內(nèi)存。

*段表存儲(chǔ)在線性地址空間；頁(yè)表存儲(chǔ)在物理內(nèi)存中

保護(hù)

*80X86支持兩種保護(hù)：一是通過(guò)給每個(gè)任務(wù)不同的虛擬地址空間來(lái)隔絕各個(gè)任務(wù)

二是通過(guò)保護(hù)機(jī)制

（1）任務(wù)之間的保護(hù)

*80X86使用的是把不同任務(wù)放在不同的虛擬地址空間中，給予每個(gè)任務(wù)不同的邏輯地址到物理地址的變換映射。

*全局地址空間：所有任務(wù)具有的相同虛擬地址空間

局部地址空間：每個(gè)任務(wù)唯一的虛擬地址空間

（2）特權(quán)級(jí)保護(hù)（定義了4個(gè)執(zhí)行特權(quán)級(jí)，0最高，3最低）

*每一個(gè)內(nèi)存段都與一個(gè)特權(quán)級(jí)相關(guān)聯(lián)

*CPL：Current Privilege Level 當(dāng)前特權(quán)級(jí)，定義了當(dāng)前活動(dòng)代碼段的特權(quán)級(jí)，確定了哪些段能被程序訪問(wèn)

*每個(gè)特權(quán)級(jí)都有自己的程序棧

段的定義：段是虛擬地址到線性地址轉(zhuǎn)換機(jī)制的基礎(chǔ)

（1）段由三個(gè)參數(shù)定義

*段基地址Base address：指定段在線性地址空間中的開(kāi)始地址，基地址是線性地址，偏移為0

*段限長(zhǎng)Limit：是虛擬地址空間中段內(nèi)最大可用偏移地址，定義了段的長(zhǎng)度

*段屬性Attributes：描述了段的屬性，如是否可讀可寫(xiě)或作為程序執(zhí)行以及段的特權(quán)級(jí)

（2）邏輯地址---->線性地址：

*使用段選擇符中的偏移值（段索引）在GDT或LDT表中定位相應(yīng)的段描述符

*利用段描述符檢驗(yàn)段的訪問(wèn)權(quán)限和范圍

*把段描述符中的基地址加到偏移量上，形成線性地址

段描述符表：是段描述符的一個(gè)數(shù)組

（1）分類(lèi)：GDT（全局描述符表）

LDT（局部描述符表）

（2）GDT

*每個(gè)系統(tǒng)必須定義一個(gè)GDT

*GDT本身不是一個(gè)段，是線性地址中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

*處理器不使用GDT的第一個(gè)描述符

*LDT的段描述符必須包含于GDT中

Linux 虛擬化

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