内存储器分段管理

一、描述符表

描述符表有3种，由描述符顺序排列组成，由系统地址寄存器(GDTR、IDTR、LDTR)指示其在物理内存的位置和大小。有3种表，全局描述符表GDT、中断描述符表IDT和局部描述符表LDT。

在一般情况下，若要进入保护方式，需要首先定义全局描述符表、中断描述符表和局部描述符表，至少定义全局描述符表。定义方法：用专门的指令向相应的系统地址寄存器传送基地址、界限值，然后再将所需要的描述符送入指定的描述符表中。GDT和LDT最多可以存放8192个描述符，IDT最多可以放256个描述符。

描述符表(即段表)定义了386系统的所有段的情况。所有的描述符表本身都占据一个 字节为8的倍数的存储器空间，空间大小在8个字节(至少含一个描述符)到64K字节(至多含8K)个描述符之间。

1. 全局描述符表(GDT)

全局描述符表GDT(Global Descriptor Table)，除了任务门，中断门和陷阱门描述符外，包含着系统中所有任务都共用的那些段的描述符。它的第一个8字节位置没有使用。

2. 中断描述符表(IDT)

中断描述符表IDT(Interrupt Descriptor Table)，包含256个门描述符。IDT中只能包含任务门、中断门和陷阱门描述符，虽然IDT表最长也可以为64K字节，但只能存取2K字节以内的描述符，即256个描述符，这个数字是为了和8086保持兼容。

3. 局部描述符表(LDT)

局部描述符表LDT(local Descriptor Table)，是保护模式下存储器寻址的一种数据表，它包含了与某个任务相关联的段描述符。在设计操作系统时，通常每个任务有一个独立的LDT。LDT提供 了将一任务的代码段、数据段与操作系统的其余部分相隔离的机制。

4. LDT 与 GDT 的关系

LDT的定位与GDT不同，LDT的段基址与段限由LDT描述符表示，该描述符同一般的描述符 一样存放在全局描述符表中，因此首先要从GDT中找到LDT描述符，80386微处理器中有一个局部描述符表寄存器 LDTR，这是一个16位寄存器，LDTR中存放一个被称为“段选择符”（Segment Selector）的16位数，段选择符用来在GDT中寻找LDT描述符。

二、描述符

描述符记录着对段的管理信息，按段的性质分为三类描述符：程序段描述符、系统段描述符、门描述符。

所有的描述符都由8个字节组成，其中有32位段起始地址、20位段界限值，12位的属性位。（具体属性就不讲了）

三、段地址转换

在分段的情况下，用户使用的是逻辑地址，即一个16位的段选择器和一个32位的段偏移量。分段部分在保护方式下要根据段选择符（索引码）首次访问内存，从段描述符表中取出相应的描述符，以取得段基址、界限值、段特权级以及允许访问的类型等信息。32位的段基址加32位的偏移量得到线性地址。

四、虚拟空间

32位机能提供给编程者的最大编程空间就是它能完成变换的那些空间，成为虚拟空间。它的最大值可以按以下计算：

段寄存器的TI为决定了2个描述符表；

13位选择码决定了最多有8192个描述符；

每个描述符可以访问4G的空间；

所以2*8192*4G=64T