操作系统内存地址

逃离我推掉我的手 2022-07-14 09:44 190阅读 0赞

## 80x86架构中，需要区分的三种不同的地址： ##

*  逻辑地址：  
    包含在机器语言指令中用来指定一个操作数或一条指令的地址；由一个段和偏移量组成，并不是实际的物理内存地址，偏移量指段开始地址与实际内存地址之间的偏移位置
 *  线性地址：  
    一个无符号的32位整数，也叫虚拟地址，在页式内存地址管理中，线性地址是页式管理转换前的地址
 *  物理地址：  
    实际的内存地址，即内存条中的地址，与处理器引脚发送到内存总线上的电信号对应

## 逻辑地址转换过程： ##

![这里写图片描述][20161205232803384]

在多处理系统中，所有的cpu都共享统一内存，ram可由cpu进行并发访问。  
在ram芯片上读写操作需串行执行，引入内存仲裁器，作用是若ram芯片空闲，则允许cpu访问，若该芯片在处理另一个处理器的请求，则该cpu的访问会延迟，在单处理器上也使用内存仲裁器，内存仲裁器有硬件的电路进行管理，对于程序是隐藏的

## 段选择符，段寄存器 ##

逻辑地址由两部分组成：一个段标识符和一个指定段内相对地址的偏移量（简称偏移量）  
段标识符是由一个16位长的字段组成，称为段选择符，由处理器提供段寄存器来存放段标识符，段寄存器有6种：  
（1）cs代码段寄存器，指向包含程序指令的段；  
（2）ss栈寄存器，指向包含当前程序的段；  
（3）ds数据段寄存器，指向包含静态数据或者全局数据段；  
（4）其他三个寄存器es, fs, gs称为附加段寄存器，作一般用途，可以指向任意的数据段。

cs寄存器有一个重要的功能：它包含一个两位的字段，指明cpu当前的特权级：值为0代表最高优先级，值3代表最低优先级。  
特权级(Ring)也叫(hierarchical protection domains)，有的也称为用户态(user mode)。该机制用于保护数据和阻止恶意行为或误操作行为。特权级分4级，特权级0、1、2、3。特权级0，可以直接操作硬件，如CPU和内存；特权级3是一般的程序使用，可以调用基本的CPU指令  
linux只用了0和3级，0级称为内核态，3级称为用户态。

[20161205232803384]: /images/20220714/71ee15423bd64d40812f37a47bb2fcaf.png