讀核日記(六)

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我們講完了分段機制。接下來我們需要分析保護模式的第二種存儲管理機制：分頁方式。

在前面我們提到過轉台和控制寄存器組。他們包括EFLAGS、ELP。和4 個32 位的控制寄存器CRO CR1CR2 CER3。其中CRO中有一位PE 用於標志是使用保護模式還是實模式的。有一位PG定義是否使用分頁方式（1或0）。

當PG=1 時，系統使用分頁機制。80386使用大小位4K的頁，並且每一個頁的邊界隊奇。即每一個頁的起始位置都可以被4K整除。這樣4G的字節就被分成了1M 頁。分頁機制把線性頁映射成物理頁。真正的起到了轉換作用

下面我們看一下LINUXE得分頁結構：

1．多級頁表結構

在LINUX中含有1M個頁。其中每個頁表占4個字節。則需要占用4M的連續內存因此LINUX引入了2 級頁表結構。在線性地址中的後10 位（22-32）定義了二級頁表。

二級頁表有1K 個字節，頁正好存在]一個4K 的頁中。並且通過前20位進行索引，從而實現實際的物理地址。

這個地方我說不太清楚。大致可以這樣理解。

如：有N 個鏈表。每一個便是一頁。可最後一頁的內容是指向另一個二級煉表的指針（或者是索引項）

2，頁面項和頁目錄項

對於每一個頁。都會存在一個頁面項。用來表示該頁的使用狀況，是否空閒。是否在內存中等等。而這些相會存儲成一個連標。以減少使用表時的查詢時間等。

而每一個頁表，會存在1024個頁面項，這才是真正的“頁“。

3，線性地址到物理地址的切換

1. CR 包含頁目錄的起始地址，用32 位地址中的31-22位的內容作頁目錄的頁目錄項的索引，於CR3種的頁目錄的起始地址相加。得到相應頁表的地址
2. 從指定的地址中取出32 位頁目錄項。它的提12 位是0用這32 位地址中21-12位作為頁表中的頁面的索引。將它乘以4和頁表的起始地址相加，得到32位地址
3. 獎11-0位作為相對一頁面地址的偏移量，於32位頁面地址相加。形成32 位的物理地址。

　

4，頁面CACHE

當然，系統頻繁的訪問二級頁表，會造成很大的時間浪費，因此引入了頁表CACHE，用來保存最近使用的頁面，或者頻繁使用的頁面，關於CACHE 的原理這裡不再詳細講解，有興趣的朋友可以查一些，計算機專業的基礎教材

至此，LINUX使用的836保護模式，基本上講解完畢。至於控制轉移和任務切換。和一般的匯編編程差不多少，本人匯編水平太低。不在獻丑

總的說來，多任務的切換，以及保護模式的應用。虛擬存儲系統的實現，是建立在硬件的技術支持之上的。

個人認為，LINUX的存儲管理。在不同的機器上是完全不同的，至於linux是否為他們提供了統一的接口。我還不太清楚。可以參見其他機型的源碼