Существует два уровня косвенной адресации
Существует два уровня косвенной адресации при трансляции адреса в модуле страничной организации. Директория страниц содержит указатели на 1024 таблицы страниц. Каждая таблица страниц содержит указатели на 1024 страницы. Регистр CR3 содержит физический базовый адрес директории страницы и загружается как часть TSS в task_struct и поэтому загружается при каждом переключении задачи. 32-х битный линейный адрес разделяется следующим образом:
31 22 21 12 11 0 DIR TABLE OFFSET
Физический адрес затем вычисляется (аппаратно) таким образом:
CR3+DIR указатель на table_base table_base+TABLE указатель на page_base physical_address= page_base + OFFSET
Директории страниц (таблицы страниц) это страница, выровненная так, что нижние 12 бит используются для загрузки полезной информации о таблице страниц (страница), указатель на которую задается посредством входа. Формат входов директории страниц и таблицы страниц:
31 12 11 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ADDRESS OS 0 0 D A 0 0 U/S R/W P
D - "1" означает, что страница грязная (неопределенно для входа директории страниц).
R/W - "0" означает для пользователя "только для чтения".
U/S - "1" означает страницу пользователя.
P - "1" означает, что страница находится в памяти.
А - "1" означает, что к странице был доступ (устанавливается в 0 при старении).
OS - биты могут использоваться для LRU и т.п. и определяются OS.
Соответствующие определения для Linux находятся в .
Когда страница замещается, используются биты 1-31 входа таблицы страниц, чтобы отметить, куда при замещении помещается страница (бит "0" должен иметь значение 0).
Страничная организация (paging) делается доступной путем установки старшего бита в CR0 [в head.S?]. В каждой фазе трансляции адреса проверяются разрешения доступа, страницы не присутствуют в памяти и нарушение защиты приводит к их отсутствию. Затем программа контроля корректности использования страниц (в memory.c) или вносит новую страницу, или снимает защиту страницы, или делает все необходимое, что должно быть сделано.
Информация о некорректной работе со страницей
бит сброшен установлен 0 страница не существует защита уровня страницы 1 нарушение при чтении нарушение при записи 2 режим супервизора режим пользователя
Остальные биты не определены. Приведенная информация является выдержкой из sys_call.S
Translation Lookside Buffer (TLB) представляет собой аппаратную кэш-память для физических адресов, которые соответствуют ранее используемым виртуальным адресам. Когда транслируется виртуальный адрес, 386 в первую очередь просматривает TLB, чтобы узнать - является ли доступной необходимая информация. Если нет, то для того, чтобы получить страницу, он должен создать пару ссылок на память для доступа к директории страниц и затем таблице страниц. Три ссылки на физическую память для трансляции адрес а для каждой ссылки на логическую память убили бы систему и, следовательно, TLB.
TLB заполняется, если загружен CR3 или по переключению задач, в результате которого изменяетсяCR0. В Linux она заполняется путем вызова invalidate(), которая как раз и перезагружает CR3.
