Windows98虚拟存储技术（1）Inte180386提供的存储管理方式在Inte180386芯片中，包含了存储管理部件MMU（MemoryManagementUnit），由它来提供实现虚拟存储器所需的硬件支持，即请求段表（页表）机制、缺段（页）机构、地址变换机构。其地址变换过程分两步进行，第一步由分段部件将逻辑地址转换为线性地址，并将该地址送分页部件：第二步由分页部件将线性地址变换为物理地址。如果仅用分段存储管理方式，其分页部件将被旁路（失效），此时分段部件送出的线性地址便是物理地址，直接送内存地址寄存器。为了提高分段和分页的地址变换速度，在分段和分页部件中，都配置了高速缓冲存储器，作为快速段表和页表。80386支持分段，也支持分贞，可根据需要构成以下四种存储管理方式：1：不分段也不分贞的存储管理方式
Windows98虚拟存储技术 （1）Intel80386提供的存储管理方式 在Inte180386芯片中，包含了存储管理部件 MMU（Memory Management Unit），由它来提供实现虚拟存储器所需的硬件 支持，即请求段表（页表）机制、缺段（页）机构、地址变 换机构。其地址变换过程分两步进行，第一步由分段部件将 逻辑地址转换为线性地址，并将该地址送分页部件；第二步 由分页部件将线性地址变换为物理地址。如果仅用分段存储 管理方式，其分页部件将被旁路（失效），此时分段部件送 出的线性地址便是物理地址，直接送内存地址寄存器。为了 提高分段和分页的地址变换速度，在分段和分页部件中，都 配置了高速缓冲存储器，作为快速段表和页表。 80386既支持分段，也支持分页，可根据需要构成以下四种存 储管理方式： 1．不分段也不分页的存储管理方式
Windows98虚拟存储技术-12.分页不分段存储管理方式（UNIX／386系统）。3分段不分页存储管理方式4.分段分页存储管理方式（2）分段存储管理1：段描述符表80386为每个用户任务所配置的段表，称为局部描述符表LDT（LocalDescriptorTable）。其中，每个表项为一个段的描述符，共8个字节长。此外，还配置了一张对系统任务都有用的全局描述符表GDT（GlobalDescriptorTable）。在任一时刻GDT和某一个LDT是可被访问的，在分段部件中，还配置了全局描述符表寄存器GDTR和局部描述符表寄存器LDTR。它们都是6个字节长，分别指向当前的GDT和LDT。两个描述符的格式基本上相同。如图所示各字段说明如下：
Windows98虚拟存储技术-1 2．分页不分段存储管理方式（UNIX／386系统）。 3．分段不分页存储管理方式。 4．分段分页存储管理方式。 （2）分段存储管理 1．段描述符表 80386为每个用户任务所配置的段表，称为局部描述符表LDT （Local Descriptor Table）。其中，每个表项为一个段的 描述符，共8个字节长。此外，还配置了一张对系统任务都有 用的全局描述符表GDT（Global Descriptor Table）。在任 一时刻 GDT和某一个LDT是可被访问的，在分段部件中，还配 置了全局描述符表寄存器GDTR和局部描述符表寄存器LDTR。 它们都是6个字节长，分别指向当前的GDT和LDT。两个描述符 的格式基本上相同。如图所示。 各字段说明如下：
Windows98虚拟存储技术-2段的基址：32位，定义了段在4GB线性地址空间中的始址。段界限值：规定了段的最大长度。其单位可以是字节或页（4KB），这取决于粒度单位G。当G为1时，表示段长是以页为单位；当G为0时，表示段长以字节为单位。由于段长为20位，故当G为1时，最大段长为4GB。段的基址15..．．..0段界限值15.....0段基址界限值PDPLSTYPEA段基址GDOO1619...1623...31... 240312319128 71615
Windows98虚拟存储技术-2 • 段的基址：32位，定义了段在4GB线性地址空间中的始址。 • 段界限值：规定了段的最大长度。其单位可以是字节或页 （4KB），这取决于粒度单位G。当G为1时，表示段长是以页 为单位；当G为0时，表示段长以字节为单位。由于段长为20 位，故当 G为1时，最大段长为4 GB。 31 23 19 1615 12 8 7 0 段的基址15.0 段界限值15.0 段基址 G D 0 0 界限值 P DPL S TYPE A 段基址 31. 24 19. 16 23. 16
Windows98虚拟存储技术-32.分段的地址变换机构·段寄存器在80386处理器中，共有6个段寄存器。它们是：代码段寄存器CS、栈段寄存器SS、四个数据段寄存器DS、ES、FS和GS。段寄存器和8086一样仍为16位。在实方式时，段中存放段的基址的高16位。因此，将它左移4位后与偏移量相加，便形成20位的物理地址。但在保护方式下，16位的段寄存器已不足以用来存放32位的段的基址，所以在段寄存器中所存放的是指向描述符表中某个描述符的指针。此时，段寄存器中的TI（1位）用来指示描述符表的类型，即或者指示选择全局描述符表，或者指示选择局部描述符表。RPL（2位）为请求者的特权级。描述符表项索引Index（13位）可用来在8K个描述符中任选其一。·虚地址结构和地址变换
Windows98虚拟存储技术-3 2．分段的地址变换机构 • 段寄存器 在80386处理器中，共有6个段寄存器。它们是：代码段寄存 器CS、栈段寄存器SS、四个数据段寄存器 DS、ES、FS和GS。 段寄存器和8086一样仍为16位。在实方式时，段中存放段的 基址的高16位。因此，将它左移4位后与偏移量相加，便形成 20位的物理地址。但在保护方式下，16位的段寄存器已不足 以用来存放32位的段的基址，所以在段寄存器中所存放的是 指向描述符表中某个描述符的指针。此时，段寄存器中的TI （l位）用来指示描述符表的类型，即或者指示选择全局描述 符表，或者指示选择局部描述符表。RPL（2位)为请求者的特 权级。描述符表项索引Index（13位）可用来在8K个描述符中 任选其一。 • 虚地址结构和地址变换
Windows98虚拟存储技术-4在80386中的虚地址结构如下：段号STI偏移量RPL13位32位1位2位其中，TI为描述符表类型；RPL是请求者特权级；S为段号Index项，用来选择描述符。其前16位实际上是放在段寄存器中的。分段部件中，是将逻辑地址变换为线性地址，在进行地址变换时，首先是从相应的段寄存器中取得段号S，即获得指向段描述符表的指针Index，如果此时TI=O，则从GDT中选择一描述符；否则（TI=1），从LDT中选择一描述符。从所获得的描述符中可得到段的基址，然后将段的基址与偏移量相加，得到线性地址。对于只分段、不分页的存储管理方式，此线性地址就是内存的物理地址；若是既分段、又分页的存储管理方式，则还须将此线性地址送分页部件，再形成物理地址
Windows98虚拟存储技术-4 在80386中的虚地址结构如下： 13位 1位 2位 32位 其中，TI为描述符表类型；RPL是请求者特权级；S为段号Index 项，用来选择描述符。其前16位实际上是放在段寄存器中的。 分段部件中，是将逻辑地址变换为线性地址，在进行地址变换 时，首先是从相应的段寄存器中取得段号S，即获得指向段描 述符表的指针Index，如果此时TI=0，则从GDT中选择一描述 符；否则（TI=1），从 LDT中选择一描述符。从所获得的描 述符中可得到段的基址，然后将段的基址与偏移量相加，得 到线性地址。对于只分段、不分页的存储管理方式，此线性 地址就是内存的物理地址；若是既分段、又分页的存储管理 方式，则还须将此线性地址送分页部件，再形成物理地址。 段号S TI RPL 偏移量