內(nèi)存尋址一直都是不少同學(xué)Linux學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，今天，就讓我們來(lái)看看千鋒互聯(lián)的老師是怎么講的吧！

Q1.什么是物理地址？什么是虛地址？什么是線性地址？

A：1)將主板上的物理內(nèi)存條所提供的內(nèi)存空間定義為物理內(nèi)存空間，其中每個(gè)內(nèi)存單元的實(shí)際地址就是物理地址；

2)將應(yīng)用程序員看到的內(nèi)存空間定義為虛擬地址空間(或地址空間)，其中的地址就叫做虛擬地址(或虛地址)，一般用“段:偏移量”的形式來(lái)描述，如A815:CF2D；

3)線性地址空間是指一段連續(xù)的、不分段的、范圍為0~4GB的地址空間，一個(gè)線性地址就是線性地址空間的一個(gè)絕對(duì)地址。

Q2.在保護(hù)模式下，MMU如何把一個(gè)虛地址轉(zhuǎn)換為物理地址？

A：在保護(hù)模式下，內(nèi)存管理單元(MMU)由一個(gè)或一組芯片組成，其功能是指虛擬地址映射為物理地址，即進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；MMU是一種硬件電路，它包含分段部件和分頁(yè)部件兩個(gè)部件，分別叫做分段機(jī)制和分頁(yè)機(jī)制，分段機(jī)制是把一個(gè)虛擬地址轉(zhuǎn)換為線性地址，分頁(yè)機(jī)制是把一個(gè)線性地址轉(zhuǎn)換為物理地址。

Q3.為什么對(duì)32位線性地址空間要采用兩級(jí)頁(yè)表？

A：頁(yè)表是把線性地址映射到物理地址的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，4GB的線性空間可以被劃分為1M個(gè)4KB大小的頁(yè)，每個(gè)頁(yè)表項(xiàng)占4字節(jié)，則1M個(gè)頁(yè)表項(xiàng)的頁(yè)表就需要占用4MB空間，而且還要求是連續(xù)的，于是采用兩級(jí)頁(yè)表來(lái)實(shí)現(xiàn)；兩級(jí)頁(yè)表就是對(duì)頁(yè)表再進(jìn)行分頁(yè)，第 一級(jí)稱為頁(yè)目錄，其中存放關(guān)于頁(yè)表的信息；4MB的頁(yè)表再次分頁(yè)，可以分為1K個(gè)4KB大小的頁(yè)。

Q4.頁(yè)面高速緩存的作用是什么？Linux為什么主要采用分頁(yè)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)管理？它為什么采用三級(jí)分頁(yè)模式而不是兩級(jí)？

A：(1)頁(yè)面高速緩存自動(dòng)保留處理器近使用的32項(xiàng)頁(yè)表項(xiàng)，因此可以覆蓋128KB范圍的內(nèi)存；

(2)Linux主要采用分頁(yè)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器管理，原因?yàn)椋?/span>

1)Linux的分段機(jī)制使得所有的進(jìn)程都使用相同的段寄存器，這使得內(nèi)存管理變得簡(jiǎn)單；

2)Linux的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一就是能夠被移植到絕大多數(shù)流行的處理平臺(tái)上，但許多RISC處理器支持的分段功能非常有限；為了保證可移植性，Linux采用三級(jí)分頁(yè)模式，因?yàn)樵S多處理器都采用64位結(jié)構(gòu)；Linux定義了三種類型的頁(yè)表：頁(yè)目錄(PGD)、中間目錄(PMD)和頁(yè)表(PT)。

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