xlanchen@20xx918(編輯修改稿)
2025-08-13 19:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 gdt中 ? GDT表中的內(nèi)容 ? GDT表基址的裝載（此時(shí)還沒有切換到保護(hù)模式） ? 切換到保護(hù)模式之后，（代碼）段寄存器的裝載 ? 2）在 i386/boot/pressed/ ? 各個(gè)數(shù)據(jù)段寄存器的裝載 ? 3）在 i386/kernel/ ? boot_gdt和 GDT基址的裝載 ? 各段寄存器的重新裝載 ? early_gdt_descr和 per_cpu__gdt_page 參見 arch/x86/kernel/cpu/ 2022/8/14 Linux OS Analysis 26/54 硬件的分頁單元 ?分頁單元：線性地址 ====〉物理地址 ?為了效率起見，線性地址被分成以固定長度為單位的組，稱為 頁 。 ? 頁內(nèi)連續(xù)的線性地址被映射到連續(xù)的物理地址中。 ?把線性地址映射到物理地址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)叫做 頁表 (page table)。 ? 頁表存放在內(nèi)存中，并在啟用分頁單元以前由內(nèi)核對之進(jìn)行初始化 ? Intel處理器中，通過設(shè)置 CR0寄存器的一個(gè)標(biāo)志位來啟用分頁單元。 2022/8/14 Linux OS Analysis 27/54 硬件的分頁單元 ?區(qū)分一下 頁和頁框 的概念 ?一頁指一系列的線性地址和包含于其中的數(shù)據(jù) ?頁框 (page frame) 分頁單元認(rèn)為所有的 RAM被分成了固定長度的頁框 ?每個(gè)頁框可以包含一頁，也就是說一個(gè)頁框的長度和一個(gè)頁的長度是一樣的 ?頁框是內(nèi)存的一部分，是一個(gè)實(shí)際的存儲區(qū)域。 頁只是一組數(shù)據(jù)塊，可以存放在任何頁框中 2022/8/14 Linux OS Analysis 28/54 常規(guī)分頁 ?從 i386起， intel處理器的分頁單元處理 4KB的頁 ?32位的 線性地址被分成 3個(gè)域 ?目錄 (directory) 最高的 10位 ?頁表 (Table) 中間的 10位 ?偏移量 (offset) 最低的 12位 ?線性地址的轉(zhuǎn)換分兩步完成，每一步都基于一種轉(zhuǎn)換表 第一種稱為 頁目錄表 (page directory) 第二種稱為 頁表 (page table) ?正在使用的頁目錄表的物理地址存放在 CPU的 CR3寄存器中 2022/8/14 Linux OS Analysis 29/54 Intel 80x86處理器的分頁 線性地址 CR3 頁目錄 頁表 頁 2022/8/14 Linux OS Analysis 30/54 頁目錄表項(xiàng)和頁表項(xiàng) ?頁目錄表項(xiàng)和頁表項(xiàng)存儲的都是頁框的基址 ?頁目錄表項(xiàng)存儲對應(yīng)頁表的物理地址 ?頁表項(xiàng)存儲對應(yīng)物理頁面的起始地址 ?4KB， 12位對齊，因此最后 12位被用來存放該頁的標(biāo)志位，包括： ?Present標(biāo)志、 Accessed標(biāo)志、 Dirty標(biāo)志、 Read/Write標(biāo)志、 User/Supervisor標(biāo)志、 …… ?如果 present標(biāo)志為 0，分頁單元就把這個(gè)線性地址存放在處理器的 CR2寄存器中，并產(chǎn)生一個(gè) 14號異常（缺頁異常） 2022/8/14 Linux OS Analysis 31/54 硬件的分頁單元 ?擴(kuò)展分頁 ?pentium處理器引進(jìn)了擴(kuò)展分頁，允許頁框的大小為4K或者 4M 線性地址 頁目錄 4M 頁 CR3 2022/8/14 Linux OS Analysis 32/54 硬件保護(hù)方案 ?級別 由前面提到的 User/Spuervisor標(biāo)志控制 ?若這個(gè)標(biāo)志為 0，只有當(dāng) CPL小于 3(對 linux來說，即處理器處于內(nèi)核態(tài) )時(shí)才能對此頁尋址； ?若這個(gè)標(biāo)志為 1，則總能對此頁尋址 ?存取權(quán)限 由 Read/Write標(biāo)志控制 ?標(biāo)志為 0，頁是 只讀 的 ?標(biāo)志為 1，則是 可讀寫 的 2022/8/14 Linux OS Analysis 33/54 0x20220000： 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000b 分頁舉例 ?假設(shè)內(nèi)核給一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程 p1分配的線性地址空間是 0x20220000到 0x2022ffff（ 256KB） ?這段空間大小為 0x40000，即 0x40個(gè)頁（ 64頁） ?有效的線性地址范圍為： 頁目錄索引 （ 0x80=128） 頁表索引 （ 0x0=0） 0x20223ffff： 0010 0000 0000 0011 1111 1111 1111 1111b 頁目錄索引 （ 0x80=128） 頁表索引 （
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