Linux内核学习第7天

分页机制

*它是80X86内存管理机制的第二部分，它在分段的基础上完成虚拟（逻辑）地址到物理地址转换的过程

*通过设置控制寄存器CR0的PG位启用分页机制

（PG=0，禁用；PG=1，启用）

固定页面大小：4K（4GB线性地址空间划分为2^20个页面）

页表结构

页表： 用于描述分页转换功能的表，存放于物理地址空间

*可以看为简单的2^20物理地址数组

每个页表项位32位（20位存放页面的物理基地址，12位可用于存放注入页面是否存在等的属性信息）

两级页表结构：

页表含有2^20个表项，每项4字节

*第一级页表称为页目录（Page direction）：存放在1页4K页面中，表项指向相应的二级表

线性地址的最高10位（位31-22）用作一级表中的索引值来选择2^10个二级表之一

*第二级表称为页表（page table）：长度也是一个页面（4K)，每个表项含有相关页面的20位物理基地址

使用线性地址中间10位（21-12）作为索引值项，低12位是偏移量，两个部分组合在一起可以得到分页转换过程的输出值

*CR3寄存器指定页目录表的基地址

不存在的页表：

*页目录中每个表项有一个存在属性（present），指定对应的二级页表是否存在

*存在属性还可以用于虚拟内存中存放二级页表

页表项格式：

*P-位0（Present）：用于指明表项对地址转换是否有效

P=1有效，P=0无效（会产生异常，除P位外，31-1位操作系统可以用来存放储存在硬盘上的页面的序号）

*R/W-位1（Read/Write）：如果为1，表示页面可以读写或执行，如果为0，页面只读或可执行（对其映射的所有页面起作用）

如果为0处理器运行在超级用户特权级（0,1,2）

*U/S-位2（User/Supervisor）：是用户/超级用户标志

如果为1，则运行现在任何特权级的程序都可以访问该页面

如果为0，则页面只能在 超级用户特权级（0,1,2）的程序上访问

*A-位5（Accessed）：已访问标志

当处理器访问页表映射的页面时，置为1；当处理器访问页目录表项映射的任何页面，置为1

*D-位6（Dirty）：页面已被修改标志

当处理器对一个页面执行写操作时，则会设置对应页表项的D标志（处理器不会修改页目录项中的D标志）

*AVL：该字段保留专供程序使用，处理器不会修改这几位

$虚拟内存：A和D标志可以用于实现虚拟存储技术

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