Управление памяти Windows

Преобразование адресов

Страничная виртуальная адресация для 64х

Режимы процессора

Управление памятью для процессоров ix86 и x64

Для 16-разрядных вычислений – сегментная адресация, она обычная, разрывная

Для 32-разрядных вычислений – сегментно-страничная адресация, виртуальная
IA-32 (Intel Architecture 32) это защищённый режим

Для 64-разрядных – страничная, виртуальная
(Intel Architecture 32e) enhanced

· Реальный

o Режим управления

· Защищённый
Чтобы перейти в защищённый режим, мы должны поменять бит PE в регистре CR0

o Режим управления

o Виртуальный 8086 (для DOS-программ)

· IA32e (64x)
Чтобы перейти в этот режим, нужно изменить IA32-EFER.LME 8 бит
Есть 2 режима:

o 64х разрядный

o Режим, совместимый с IA32

№ страницы: смещение страницы – виртуальный адрес переменной и команды
Процессору нужно сделать трансляцию в физический адрес, а это №кадра: смещение в кадре. Процессор для этого использует таблицы страниц

Чтобы организовать 4-уровневую организацию таблиц страниц, номер страницы разбить номер страницы на 4 части

Структура виртуального адреса

№ в PML

№ в указателях

№ в каталоге

№ в таблице страниц

смещение в странице

9 битов 9 битов 9 битов 9 битов 12 битов

Структура физического адреса

№ кадра

Смещение в кадре

39 – 12 11 – 0

Виртуальный адрес содержит номер страницы, который делится на 4 части, в соответствии с иерархией

На верхний уровень указывает регистр CR3. PML-4 указывает на указатели на каталоги, те на каталоги, те на таблицы страниц. Все таблицы страниц на всех уровнях иерархии имеют одну и ту же структуру, а именно содержат элементы

Структура элемента

Номер кадра (от 12 до 39)

Служебная информация (от 0 до 12 бита)

Адрес 40-разрядный, а не 64х

Каждая таблица содержит много элементов, а каждый элемент содержит номер кадра
Процессор смотрит номер в PML-4 из виртуального адреса и переходит на конкретный элемент PML-4

Элемент

Элемент

…

Из этого элемента берем номер кадра, этот номер кадра указывает на начало указателей на каталог. Далее из виртуального адреса берем номер указателя, берем элемент получаем номер кадра, он указывает на каталог и так далее, пока не добираемся до таблицы страниц, где берем элемент, где номер кадра уже физического адреса, где у нас есть начало в оперативной памяти и смещение, там мы находим переменную.

Процессор	Windows
32x	64x
Уровни привилегий
0,1,2,3	0, 3
· Сегментно-страничная, виртуальная · Сегментная обычная	· Страничная, виртуальная · Страничная, обычная · Непрерывная	· Непрерывная (для основной части ядра) Non-Paged Pool · Разрывная обычная (для остальной части ядра) Paged Pool (не вытесняемая) · Страничная, виртуальная (для приложений, вытесняемая, т.е. вытесняется на диск)
DS, SS, CS указывают на дескрипторы, дескрипторы на сегменты	FS указывает на обработчик исключений, DS = 0, CS = 0, SS = 0	· Когда работает ядро CS = 8, DS = 10h FS = 30h, указывает KPCB (Kernel Process Control Region) · Приложение CS = 1bh, DS = 23h, FS = 3Eh UTEB

Дата добавления: 2014-01-06