为什么在分页和分段管理下取一条指令或一个操作数通常需两次访存

发布网友发布时间：2022-04-28 14:06

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热心网友时间：2023-10-02 19:33

1。操作系统最大的功能就是管理功能，管理进程调度、管理内存、管理文件系统、管理I/O，...。其中最核心的功能是进程管理，但管理的基础是内存管理，只有把内存管理好了，才能使进程在这个广阔的舞台上自由表演。

2。系统工作模式有三种：实模式、保护模式、虚拟8086模式，其中保护模式又分为：分段保护模式、分段分页保护模式，不同模式下的物理内存管理方式不同。

3。分段保护模式(segmentation):
为了管理好内存，把内存分而治之，划分成小块，这样易于才易于管理。如何划分呢？分段保护模式是把物理内存分段，分成一段一段的区域，每段大小固定/不固定，每段都有不同的用途，这就需要对每个段进行描述，以记录该段有哪些属性或特点，这样在使用该段时才能操作正确。对每个段的描述信息放在“段描述符”中，所有的“段描述符”统一放在一起组成系统的“段描述符表”。“段描述符表”分为“全局描述符表GDT”，“中断描述符表IDT”，“局部描述符表LDT”。当操作系统要访问内存中的某一个段时，先在描述符表中找到该段的描述符，这样就知道了该如何使用该内存段了。简言之，分段是对物理内存分段划分，GDT，LDT，IDT是操作系统使用物理内存的参照依据。

4。段页保护模式(paging):
这是在分段保护模式的基础上，再加上分页功能。把以前的对物理内存的分段改为对虚拟地址空间的分段，把4G的虚拟地址空间分段，段信息仍保存在GDT，LDT，IDT中。然后把物理内存分页，用二级页表结构来描述和记录物理内存分页后的各个页的信息。当使用物理内存时就参照二级页表。

5。使用分页机制的目的：
(1)当系统内存被分成许多凌乱的块时，分页机制可以建立一个大而连续的内存空间映象，程序员不用操心和管理这些分散的内存块。
(2)页地址变换建立在段变换基础上，任何分页机制的保护措施并不会取代段变换的保护措施，而只是进行更进一步的检查操作。
(3)分页机制增强分段的性能。