一、基本概念
1）物理地址(physical address)
用于内存芯片级的单元寻址，与处理器和CPU连接的地址总线相对应。
2）逻辑地址(logical address)
Intel为了兼容，将远古时代的段式内存管理方式保留了下来。逻辑地址指的是机器语言指令中，用来指
定一个操作数或者是一条指令的地址。
3）线性地址(linear address)
总的来说，CPU将一个虚拟内存空间中的地址转换为物理地址，需要进行两步：
首先将给定一个逻辑地址，CPU要利用其段式内存管理单元，先将为个逻辑地址转换成一个线性地
址， 再利用其页式内存管理单元，转换为最终物理地址。
二、逻辑地址—>线性地址—段式内存管理
一个逻辑地址由两部份组成：段标识符: 段内偏移量。段标识符是由一个16位长的字段组成，称为段选择符。其中前13位是一个索引号。后面3位包含一些硬件细节。
索引号，即段描述符表索引。段选择符的前13位，通过索引可以在段描述符表中找到一个具体的段描述符，这个描述符描述了某个段的相关信息：
Intel设计的本意是，一些全局的段描述符，就放在“全局段描述符表(GDT)”中，一些局部的，例如每个进程自己的，就放在所谓的“局部段描述符表(LDT)”中。那究竟什么时候该用GDT，什么时候该用LDT呢？这是由段选择符中的T1字段表示的：
（1）为0，表示用GDT
（2）为1，表示用LDT
GDT在内存中的地址和大小存放在CPU的gdtr控制寄存器中，而LDT则在ldtr寄存器中。
给定一个完整的逻辑地址[段选择符：段内偏移地址]
1>看段选择符的T1=0还是1，知道当前要转换是GDT中的段，还是LDT中的段，再根据相应寄存器，得到其地址和大小。我们就有了一个数组了。
2>拿出段选择符中前13位，可以在这个数组中，查找到对应的段描述符，这样，它了Base，即基地址就知道了。
3>把Base + offset，就是要转换的线性地址了。
三、Linux段式管理
include/asm-i386/segment.h
#define GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS 14 #define __USER_CS (GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_CS * 8 + 3) #define GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS 15 #define __USER_DS (GDT_ENTRY_DEFAULT_USER_DS * 8 + 3) #define GDT_ENTRY_KERNEL_BASE 12 #define GDT_ENTRY_KERNEL_CS (GDT_ENTRY_KERNEL_BASE + 0) #define __KERNEL_CS (GDT_ENTRY_KERNEL_CS * 8) #define GDT_ENTRY_KERNEL_DS (GDT_ENTRY_KERNEL_BASE + 1) #define __KERNEL_DS (GDT_ENTRY_KERNEL_DS * 8)
把其中的宏替换成数值，则为：
1 #define __USER_CS 115 [00000000 1110 0 11] 2 3 #define __USER_DS 123 [00000000 1111 0 11] 4 5 #define __KERNEL_CS 96 [00000000 1100 0 00] 6 7 #define __KERNEL_DS 104 [00000000 1101 0 00]
方括号后是这四个段选择符的16位二制表示，它们的索引号和T1字段值也可以算出来了
__USER_CS index= 14 T1=0
__USER_DS index= 15 T1=0
__KERNEL_CS index= 12 T1=0
__KERNEL_DS index= 13 T1=0
T1均为0，则表示都使用了GDT，再来看初始化GDT的内容中相应的12-15项(arch/i386/head.S)：
.quad 0x00cf9a000000ffff /* 0x60 kernel 4GB code at 0x00000000 */
.quad 0x00cf92000000ffff /* 0x68 kernel 4GB data at 0x00000000 */
.quad 0x00cffa000000ffff /* 0x73 user 4GB code at 0x00000000 */
.quad 0x00cff2000000ffff /* 0x7b user 4GB data at 0x00000000 */
根据段描述符各字段展开，发现16-31位全为0，即四个段的基地址全为0。
于是，给定一个段内偏移地址，按照前面转换公式，0 + 段内偏移==>为线性地址，可以得出重要的结论：
在Linux下，逻辑地址与线性地址总是一致的，即逻辑地址的偏移量字段的值与线性地址的值总是相同的。
四、CPU的页式内存管理
CPU的页式内存管理单元，负责把一个线性地址，最终翻译为一个物理地址。
从管理和效率的角度出发，线性地址被分为以固定长度为单位的组，称为页(page)，例如一个32位的机器，线性地址最大可为4G，可以用4KB为一个页来划分，这页，整个线性地址就被划分为一个tatol_page[2^20]的大数组，共有2的20个次方个页。这个大数组我们称之为页目录。目录中的每一个目录项，就是一个地址——对应的页的地址。
另一类“页”，我们称之为物理页，或者是页框、页桢的。是分页单元把所有的物理内存也划分为固定长度的管理单位，它的长度一般与内存页是一一对应的。
这里注意到，这个total_page数组有2^20个成员，每个成员是一个地址（32位机，一个地址也就是4字节），那么要单单要表示这么一个数组，就要占去4MB的内存空间。为了节省空间，引入了一个二级管理模式的机器来组织分页单元
1、分页单元中，页目录是唯一的，它的地址放在CPU的cr3寄存器中，是进行地址转换的开始点。
2、每一个活动的进程，因为都有其独立的对应的虚似内存，那么它也对应了一个独立的页目录地址。
3、每一个32位的线性地址被划分为三部分，页目录索引(10位)：页表索引(10位)：偏移(12位)
依据以下步骤进行转换：
1、从cr3中取出进程的页目录地址（操作系统负责在调度进程的时候，把这个地址装入对应寄存器）；
2、根据线性地址前十位，在数组中，找到对应的索引项，因为引入了二级管理模式，页目录中的项，不再是页的地址，而是一个页表的地址。真正
的页的地址被放到页表中去了。
3、根据线性地址的中间十位，在页表（也是数组）中找到页的起始地址；
4、将页的起始地址与线性地址中最后12位相加，得到最终的物理地址；