物理 線性 虛擬 邏輯 有效位址

2021-09-16 19:45:48 字數 1326 閱讀 1202

在實模式下,經過段部件的處理,直接輸出的就是實體地址,cpu可以直接用此位址訪問記憶體。

在保護模式下: 稱為線性位址,不過此時段基址已經不是真正的位址,而是乙個稱為選擇子。它本質是個索引,類似於陣列下標,通過這個索引便能在gdt中找到相應的段描述符,在該描述符中記錄了該段的起始、大小等資訊,這樣便得到了段基址。當沒有開啟位址分頁功能時,此線性位址就被當作實體地址來用,可直接訪問記憶體;若開啟了分頁功能,此線性位址就是虛擬位址(虛擬位址、線性位址在分頁機制下是乙個概念)。

這是因為最終的位址是由段基址+段內偏移位址組合而成的,由於段基址已經有預設值了,要麼在實模式下的預設段暫存器中,要麼就是在保護模式下的預設段選擇子暫存器指向的段描述符中,所以只要給出段內偏移位址就行了。

總結:線性位址、虛擬位址都不是真實的記憶體位址,他們都是用來描述程式或任務的位址空間。由於分頁功能是需要在保護模式下開啟的,32位系統保護模式下的定址空間是4gb,所以虛擬位址或者線性位址就是0~4gb的範圍。

轉換過程如下:

線性位址給cpu看的 。cpu不需要知道有多少外設,什麼種類的外設,反正它都是用位址來訪問,線性位址能讓cpu把任何裝置當成記憶體。

邏輯位址是給程式的,不需要知道硬體是怎麼設計的。

實體地址是給實際的硬體看的。

邏輯位址要經過作業系統轉換成線性位址給cpu,cpu發出線性位址給mmu再將線性位址進行轉換得到實體地址去訪問裝置。

當cpu在保護模式下時,必分段,在由實模式轉到保護模式前,必須設定段描述符表和gdt,段描述符存在段描述符表中,此時gdtr使用的是肯定是實體地址【實模式下都是段:偏移形成實體地址,gdtr中32位基址可以直接儲存實模式下任何位址】;然後在開啟cr0暫存器標誌位則進入保護模式;因為保護模式要用到段描述符表gdt,用gdtr找到它,最終才能找到段基址。

進入保護模式後:【開啟分頁後需要再重新更新gdt,此時gdtr使用的是線性位址】

1、未開啟分頁時,在保護模式下的 線性位址= 段描述符表中的基址【段選擇子】 + 偏移【邏輯位址】= 實體地址;

2、開啟分頁時,在保護模式下的 線性位址= 段描述符中的基址【段選擇子】 + 偏移【邏輯位址】,由於大部分段描述符中的基位址為0,所以此時的線性位址=程式的邏輯位址,這時候cpu需要將線性位址經過cpu內部mmu轉換為實體地址才能訪問記憶體;

cr3儲存頁目錄位址【實體地址】,如果儲存的是線性位址的話,這樣的話就會遞迴,因為線性位址轉實體地址必須要用到cr3才能找到頁目錄首位址。

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在實模式下,經過段部件的處理,直接輸出的就是實體地址,cpu可以直接用此位址訪問記憶體。在保護模式下 稱為線性位址,不過此時段基址已經不是真正的位址,而是乙個稱為選擇子。它本質是個索引,類似於陣列下標,通過這個索引便能在gdt中找到相應的段描述符,在該描述符中記錄了該段的起始 大小等資訊,這樣便得到...

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