页表

分页转换功能由驻留在内存中的表来描述，该表称为页表（page table），存放在物理地址空间中。页表可看做简单的220个物理地址数组。线性到物理地址的映射功能可以简单地看做进行数组查找。线性地址的高20位构成这个数组的索引值，用于选择对应页面的物理（基）地址。线性地址的低12位给出了页面中的偏移量，加上页面的基地址最终形成对应的物理地址。由于页面基地址对齐在4K边界上，因此页面基地址的低12位肯定是0。这意味着高20位的页面基地址和12位偏移量连接组合在一起就能得到对应的物理地址。 页表中每个页表项的大小为32位。由于只需要其中的20位来存放页面的物理基地址，因此剩下的12位可用于存放诸如页面是否存在等的属性信息。如果线性地址索引的页表项被标注为存在的，则表示该项有效，我们可以从中取得页面的物理地址。如果页表项中信息表明（说明、指明）页不存在，那么当访问对应物理页面时就会产生一个异常。 1．两级页表结构 页表含有2^20（1M）个表项，而每项占用4B。如果作为一个表来存放的话，它们最多将占用4MB的内存。因此为了减少内存占用量，80x86使用了两级表。由此，高20位线性地址到物理地址的转换也被分成两步来进行，每步使用（转换）其中的10bit。 第一级表称为页目录（page directory）。它被存放在1页4K页面中，具有2^10（1K）个4B长度的表项

#计算机系统大作业 题 目 程序人生-Hello’s P2P 专 业 软件工程 学　　 号 1183710227 班　　 级 1837102 学 生 孙兴博 指 导 教 师 史先俊 计算机科学与技术学院 2019年12月 摘 要 摘要是论文内容的高度概括，应具有独立性和自含性，即不阅读论文的全文，就能获得必要的信息。摘要应包括本论文的目的、主要内容、方法、成果及其理论与实际意义。摘要中不宜使用公式、结构式、图表和非公知公用的符号与术语，不标注引用文献编号，同时避免将摘要写成目录式的内容介绍。 论文内容主要是在预处理，编译，汇编，链接，进程管理，存储管理，和io管理等方面，对hello例程进行全面的系统级解释。 文章首先对源文件hello.c文件变为hello可执行文件的中的过程，以及产生的中间文件，来描述关于预处理，编译，汇编和链接的内容。再利用hello可执行文件执行过程中进程切换，内存分配情况和输入输出情况对有关于进程管理，存储时地址的管理，地址的映射和转换，Linux下的io管理方法接口等进行描述。 本文通过hello.c例程，对程序从源代码到可执行文件，再到被载入内存执行的过程，使用计算机系统的相关知识概念，进行解释。 关键词：计算机系统、编译，汇编，链接，进程，内存，shell，信号，cache； （摘要0分，缺失-1分，根据内容精彩称都酌情加分0-1分） 目 录 第1章

计算机系统 大作业 题 目 程序人生-Hello’s P2P 专 业 计算机类 *指 导 教 师 吴锐 　　* 计算机科学与技术学院 2019年12月 摘 要 当hello world这个句子显示在电脑上时，标志着世界上第一个程序的诞生。然而很多人都认为让hello world显示在屏幕上是一件很简单的事。殊不知，这个程序的所有执行周期却经历了很多阶段，当然，计算机科学家们在这个程序执行之前也做了大量的铺垫。所以，当我们研究hello world程序的整个生命周期时，我们发现这个程序是不平凡的，我们也理解了计算机科学家们的执着与智慧。从开始对这个程序的编码，再到预处理，编译的高级语言阶段。再到汇编成机器语言，转换成机器码。再进行链接生成可执行文件，再执行。在此过程中，CPU，操作系统，内存，磁盘等计算机的重要组成部分都有条不紊的相互协调工作，其中又产生了进程的创建与回收、异常处理、内存管理等后台。这些后台过程都默默地支持着程序的执行。本篇论文来告诉你hello world被打印在电脑屏幕里所要经历的所有过程。 **关键词：**程序 编码 执行 进程管理 储存管理 目 录 第1章 概述 - 4 - 1.1 Hello简介 - 4 - 1.2 环境与工具 - 4 - 1.3 中间结果 - 4 - 1.4 本章小结 - 4 - 第2章 预处理 - 5 - 2.1 预处理的概念与作用 -

1. 存储管理的功能与目的是什么？ 主要包括以下四个方面：（1）映射逻辑地址到物理主存地址；（2）在多用户之间分配物理主存；（3）对各个用户区的信息提供保护措施；（4）扩充逻辑主存区。 2.物理地址 VS 逻辑地址 把内存分成若干个大小相等的单元，每个单元给个编号，就是物理地址，又称为绝对地址或者实地址； 逻辑地址是用户编程序时所用的地址，又称为程序地址或者虚地址。 为了支持多道程序运行，方便用户使用；使得多用户程序共享主存， 必须要解决主存区域如何分配、各个区域内信息如何保护等问题。如果直接以物理地址提交给用户使用，这对用户来说将是十分困难的事情，因此必须要由操作系统实现逻辑地址到物理地址的转换。 3.地址变换可以由软件实现，但是软件实现会花费较多的CPU时间。 4.所谓存储保护，就是指计算机在多用户使用或者多道程序运行的情况下，为了互不影响，必须由硬件（软件配合）保证每道程序只能在给定的存储区域内活动。 分区分配方法中，主要采用上下界保护。 5. 放置策略中： 最佳适应算法 VS 首次匹配算法 最佳适应算法：将输入作业放入到主存中与他所需要大小最接近的空闲区中，这样剩下的未用空间最小。 此时，空闲区队列是按空闲区大小递增的顺序链接在一起的。 起主要缺点是：空闲区一般不可能正好和要求的大小相等，因此将其分割成两部分后，往往会使得剩下的空闲区非常小，以至于无法使用

文章目录 分段机制 简介 段的定义 段描述符表 段选择符 段描述符 代码和数据段描述符类型 系统描述符类型 分页机制 简介 页表结构 页表项格式 区别 分段机制 简介 80X86 使用了一种称为 段 （Segment）的寻址技术。这种寻址技术把内存空间分成一个或多个称为段的线性区域，从而对内存中一个数据对象的寻址就需要使用一个段的起始地址（即段地址）和一个段内偏移地址两部分构成。 段地址部分使用 16 位的 段选择符 指定，其中 14 位可以选择 2 14 2^{14} 2 1 4 次方即 64K 个段。 段内偏移地址部分使用 32 位的值来指定，因此段内地址可以是 0 到 4G。即一个段的最大长度可达 4G。 程序中由 16 位的段和 32 位的偏移构成的 48 位地址称为一个 逻辑地址 （虚拟地址）。 分段提供了一种机制，用于把处理器可寻址的 线性地址空间 划分成一些较小的称为段的受保护地址空间区域。 段可以用来存放程序的代码、数据和堆栈，或者用来存放系统数据结构（例如 TSS或 LDT）。 如果处理器中有多个程序在运行，那么每个程序可分配各自的一套段。此时处理器就可以加强这些段之间的界限，并且确保一个程序不会通过访问另一个程序的段而干扰程序的执行。 段的定义 每个段由三个参数定义： 段基地址（Base address）：指定段在线性地址空间中的开始地址。基地址是 线性地址

一、操作系统概述 特性 1. 并发: 同一时间间隔内支持执行多个任务, 对于一个核则是交替执行； 2. 共享: 硬件资源或数据资源支持多个进程共享； 3. 异步: 并发情况下， 一个程序会陆陆续续被执行，完成时间不可预知； 4. 虚拟: 物理实体转化为逻辑实体，如虚拟内存。 基本功能 CPU管理：对处理器的管理和调度最终归结为对进程和线程的管理和调度，包括进程控制和管理，线程控制和管理，确定处理器调度策略，设计处理器调度算法，做好处理器分配和回收。 存储管理：存储管理的主要任务是管理内存资源，为多道程序运行提供有力支撑，提高存储空间利用率，具体来说有内存分配与回收，地址转换与存储保护，内存共享与存储扩充等。 设备管理：设备管理的除妖任务是管理各种外部设备，完成用户提出的I/O请求；加快数据传输速度，发挥设备的并行性，提高设备的利用率；提供设备驱动程序和中断处理请求。 文件管理：文件库案例的主要任务有提供文件逻辑组织方法，提供文件物理组织方法，提供文件存取和使用方法，实现文件目录管理，实现文件共享和安全性控制，实现文件存储空间管理等。 体系结构 大内核：将操作系统作为一个整体放在内核当中。 微内核：将操作系统的功能进行详细划分，只有微内核在内核态中存在，其他的在用户态。由于存在用户态和内核态的切换所以会影响系统整体性能。 补充 用户栈： 进程在用户空间时创建的栈

连续分配方式会形成许多碎片，从而采用离散分配方式。采用页为分配的基本单位，可以避免产碎片，只在最后一页可能产生内碎片。若采用段为基本单位，则称之为分段存储管理方式，段可通俗理解为大的页面，段内采用连续分配，段与段之间采用离散分配。 基本分页存储管理方式 页面 ： 分页存储管理是将一个进程的逻辑地址空间分成若干大小相等的片，称之为页。并给各个页加以编号，从0开始。相应的，内存也分成与页面等大的若干存储块，称为物理块戍页框，同样为它们加以编号。在为进程分配内存时，以块为单位将进程的若干页分别装入到多个可以不相邻的物理块中。由于进程的最后一页通常装不满而形成不可利用的碎片，称之为“页内碎片“。页面大小一般为2的幂。 页面地址结构 ： 分页地址由项号，偏移量（页内地址）组成。 页表：系统要为每一个进程都建立一个页表。在进程地址空间内的所有页，依此在页表中有一项表项，记录了相应页在内存中的对应的物理块号。页表是实现从页号到物理块号的地址映射。 地址变换机构 ： 该机构是实现从逻辑地址到物理地址的转换，页内地址和物理地址是一一对应的，地址变换机构的任务是将逻辑地址中的页号，转换为内存中的物理块号。借助页表实现。 基本的地址变换机构 ： 如果页号大于或等于页表长度，表示本次所访问的地址超过进程的地止空间，若未越界，则将页表地止与页号和页表项长度的乘积相加（即，基地止*偏移量

页式存储管理——虚拟内存——缺页中断，页面替换算法 开章明意 ： 创建一个进程（创建进程是在磁盘中），进程以字节为单位编号，然后再进程分为许多页（每页4KB），内存中有对应的页框（设定同页）。通过页表（记录页和页框的对应关系），将最需要的页调入内存，其他页留在磁盘中。根据CPU的需要动态的更新页表，并调入调出页，实现对内存的充分利用。 本质就是：内存局部读入进程，其余的存储在磁盘中 内存不够用的问题—— 现阶段通常使用8G内存，但一个大型游戏就要10G+内存，如何解决？ 虚拟内存 ：给每个进程分配一个独立的地址空间（本质在磁盘上），每个进程独立的地址空间就叫虚拟内存。 虚拟内存中的页是连续的，但可以对应到内存中不连续的页框，这样就实现了对内存的充分利用。（不要求内存提供连续的存储空间） 当进程建立时, 数据储存于磁盘内的虚拟内存空间，也不需要为该进程去配置主内存空间，只有当该进程的页被调用的时候才会被加载到实际内存中。 操作系统为了管理内存，给每个进程都分配独立的地址空间，对32位的系统而言，这个空间的大小是4GB。这4GB并不是实际的物理内存，实际上并不存在，因此有虚拟内存这一名称。 建立映射关系： 页（page），页框（frame），页表 分为大小相等的多个块,称为页(Page).每个页都是虚拟内存中一段连续的地址（一般一页为4Kb），其中一部分对应物理内存上的一块(称为页框

【推荐】2019 Java 开发者跳槽指南.pdf(吐血整理) >>> 我们前面说过几种隐藏进程的方法： 遍历进程活动链表（ActiveProcessLinks） 遍历PspCidTable表检测隐藏进程 但还是不能防止别人通过各种方法来隐藏进程，所以下面来介绍一种通过暴力搜索内存枚举进程的方法。 一个进程要运行，必然会加载到内存中。基于这个事实，隐藏进程要在目标机运行，在内存中一定会存在对应的EPROCESS结构体。基于系统内存搜索的进程监测技术利用EPROCESS结构体特征找到EPROCESS地址指针进而输出进程信息，可以有效地对进程进行全面的监测。 那我们应该搜索进程的什么结构？进程的PEB（PEB(Process Environment Block)——进程环境块）。主要原因是PEB地址的高4位是相同的。 image 可以看到除了system，其他进程的PEB都是0x7ffdxxxx.为什么？ 找到wrk源码，MiCreatePebOrTeb这个函数负责分配peb和teb的地址。 贴出关键代码： //判断是不是分配PEB地址，通过与PEB的大小比较 if (Size == sizeof(PEB) #if defined(_WIN64) || (Size == sizeof(PEB32)) #endif ) { PVOID HighestVadAddress; LARGE

一、参考网址 　　1、 linux C编程一站式学习 二、笔记 　　1、一级cache与二级cache的区别 　　　　一级缓存是用VA寻址的，二级缓存是用PA寻址的，这是它们的区别 　　2、VA（虚拟地址）和PA（物理地址）的区别 　　　　CPU执行单元发出的内存地址将被MMU截获，从CPU到MMU的地址称为虚拟地址（Virtual Address，以下简称VA），而MMU将这个地址翻译成另一个地址发到CPU芯片的外部地址引脚上，也就是将VA映射成PA（Physical Address） 　　3、MMU 　　　　1）MMU将VA映射到PA是以页（Page）为单位的，32位处理器的页尺寸通常是4KB 　　　　2）物理内存中的页称为物理页面或者页帧（Page Frame） 　　　　3）虚拟内存的哪个页面映射到物理内存的哪个页帧是通过页表（Page Table）来描述的，页表保存在物理内存中，MMU会查找页表来确定一个VA应该映射到什么PA 　　　　4） MMU除了做地址转换之外，还提供内存保护机制 　　　　 5|）x86平台的虚拟地址空间是0x0000 0000~0xffff ffff，大致上前3GB（0x0000 0000~0xbfff ffff）是用户空间，后1GB（0xc000 0000~0xffff ffff）是内核空间 来源： https://www.cnblogs.com