Question

关于Linux-0.11内核_段页内存管理的问题

我的疑惑是：intel 80x86 CPU在选择分页机制后，分段是如何实现的？段基址是如何获得的？？
下面是我的理解：
intel 80x86 CPU在没有采用分页机制时，是单纯的分段机制，这时的线性地址就是物理地址。此时若为新进程分配内存空间，是可以根据物理空间的使用情况分配的，此时的段基址就是实际的物理地址。
但采用分页机制之后，是分段机制与分页机制共存，地址转换为：逻辑地址 --> 线性地址 --> 物理地址。此时分配内存不是连续的，也就是说所谓的段不是实际的物理段，只是逻辑上(线性地址空间上)的段。此时的分段机制在线性地址空间上为新进程分配段空间之后，然后又经分页机制映射到零碎的物理地址空间（即不连续的页面）。不管分段机制在线性地址空间上如何映射段空间，采取分页机制之后，都是零碎的物理空间，那么分段机制还有什么作用？？
在linux-0.11中，是内核作者（linus）直接设定好了几个段基址。若没有事先设定段基址，分配内存时由系统根据线性地址空间使用情况设置段基址，我想这也没有任何意义，而且难以实现（因为还要记录线性地址空间使用情况）。

上面说了那么多，总的就是说，在采取分页机制之后，分段机制是不是多余的？？我感觉它没任何意义，且不好实现（因为还要记录线性地址空间使用情况）。

若想一起学习linux-0.11内核源码的，可以联系我，呵呵，，，e9999e@163.com
问题有点长，希望大家耐心看完。。。

Answer 1

实际上，分段和分页在某种程度上有点沉余，因为它们都可以划分进程的物理地址空间：分段可以给每个进程分配不同的线性地址空间，而分页可以把同一线性地址空间映射到不同的物理空间。采用分页机制后，就没必要再将进程分配到不同的线性地址空间。但Linux-0.11版通过共享页目录和线性地址分段，利用了分段机制，即采用段页机制。0.99及以后的版本中不再共享页目录，不再对线性地址分段，使每个进程都拥有4GB线性空间，逻辑地址=线性地址，巧妙的“绕过了”分段机制，即采用分页机制。
Linux-0.11采用段页机制，具体如下：
内存物理地址0处开始放着一页页目录表和四页页表。这一个页目录表是所有进程共享的。其后的四页页表正好映射16M物理内存，是进程0的页表。以后创建进程时页表要从主内存区申请，而页目录项直接从页目录表中取。这样进程和页目录表页存在一一对应关系，任务号为nr的进程，对应页目录的第nr*16 ~ (nr+1)*16一共16个目录项。共有1K*1K*4K=4G的线性空间。这4G的线性空间由64个进程共享，通过对线性地址进行分段，每个进程都有64MB的线性空间，这样每个进程都会有16个连续的页目录项。

Answer 2

这是便于内存的管理，操作系统有些时候会报一些内存访问错误，或者内存访问被拒绝等等一些功能都是基于分段管理实现的。

具体的实现可以看一些编译原理的书籍，会详细介绍程序的编译链接加载，与分段的关系的！

一句话，分段的优点：体现在内存的管理和控制上，特别避免了一些非法的内存越界访问，使得系统更稳定啦！

Answer 3

目前还没有想法！