linux0.12核心---關於記憶體定址與4k邊界對齊
阿新 • • 發佈：2020-10-16
- 以4G大小的實體記憶體為例，其可以儲存4G（4,294,967,296）個位元組（每個位元組8bit（位）），每個位元組在記憶體中可以看做是按照陣列樣式向下排列，因此要想對所有位元組進行定址，那麼就需要對每個位元組進行編址，類似於陣列的下標，通過下標來對記憶體的每個位元組進行訪問，這就是定址。
- 由於2^32=4,294,967,296，所以想要定址4G的記憶體，就需要一個32位的二進位制數來對記憶體就行定址，通常用16進位制數來表示地址，1位十六進位制數需要4位二進位制數表示，因此32位的二進位制數就可以轉化為8位的十六進位制來表示，也即下圖的0x00000000、0x00000001。
- 再來看4k對齊，記憶體進行分頁機制時，會找到每一個4k地址的邊界處，進行分頁操作，一頁的大小是4k，頁表中的頁表項儲存的是每一頁實體記憶體的起始地址，佔4個位元組，共32位，如下圖所示。
但是實際使用中32位的物理頁基址的低12位全為0，所以會將其挪作他用，作為地址使用時再與上0xfffff000即可。那為什麼物理頁基址的低12位會為0呢？我們再來看下圖。
看明白了嗎，如果我們繼續往下對記憶體進行編址，在第4096個位元組處，正好是4k的頁面大小，其對應的地址是0x00000FFF，在此處進行4k分頁，第4097個位元組作為下一個4k頁的起始處，其地址恰為0x00001000，低12位正好為0，是不是很奇妙，這樣再往下分4k的頁面到第8192個位元組，其地址是0x00001FFF，第8193個位元組對應的地址正好是0x00002000。這樣只要是4k頁面的分界處，其32位地址的低12總是0，以此類推下去。因此在進行記憶體分頁時，系統會自動檢測4k頁面的邊界處，進行分頁，實現邊界對齊。