最近總想分享點硬核的原創文章出來，一是硬核技術是乙個程式設計師真正應該修煉
的內功；二是修煉硬核技能是通往架構師領域的必經之路。本系列文章將分享關
於linux核心設計原理相關的內容，希望能打通我們的七經八脈，真正領悟底層系
所謂位址在作業系統中分為邏輯位址、線性位址、實體地址。
從80286和x86開始就引入了安全模式，也就是保護模式（實體地址是通過轉換對映並且提供了安全驗證）。在80286的保護模式也只是乙個過渡，在80286的情況下匯流排位址變為了24位，但是暫存器還是16位，也就是記憶體定址空間達到了16m，但是單個暫存器的定址空間仍為64k。但是此狀況在80386處理器中就得到了解決，匯流排位址和暫存器都變為了32位，單個暫存器的定址空間達到了4g，不但定址能力得到了提高，其為了提高安全性，引入了段描述符表的概念，也就是不是所有的段在使用者空間都可以訪問，關於上述分段機制、段描述符表等原理在下面章節都會介紹。
分段機制就是將邏輯位址轉為線性位址，同時也增加安全性。
段選擇符
乙個邏輯位址是由16位段選擇符和32位偏移量組成。
為了加快查詢段選擇符的速度，處理器提供了段暫存器，段暫存器主要目的就是為了儲存段選擇符。提供了6種段暫存器，分別是cs、ds、es、ss、fs、和gs。
其他三種暫存器作為普通用途。
段描述符
每個段有乙個8個位元組的段描述符，段描述符描述了段的基本資訊，如段的基位址、特權級別等。存在全域性段描述符和區域性段描述符，全域性段描述符放在全域性段描述符表（gdt）中，區域性段描述符放在區域性段描述符表中（ldt）中。
段描述符字段：
base：包含段的首位元組的線性位址。
limit：存放改段最後乙個位元組的偏移量。
dpl：標識當前段描述符的特權級別。為0即是核心態，也就是訪問這個段需要核心態（看段選擇符的cpl的值），為3即使使用者態，也就是所有段選擇符都可以訪問。
上面是幾個主要的段描述符字段，當然還有其他的字段，大家感興趣的可以自行查詢。
段描述符分類：
段描述符分為上面三個型別，其中可以看到base（首位元組的線性位址）佔32位，也包含了我上面說過的limit和dpl。
快速查詢段描述符
為了快速由段選擇符查詢到段描述符，80x86處理器提供了非程式設計暫存器（程式設計師不可訪問），這個暫存器儲存了段描述符，這樣邏輯位址轉換為線性位址就不需要每次都訪問存放在主記憶體中的gdt了，直接訪問暫存器中的段描述符就可以了，這樣就加快了轉換速度。
邏輯位址轉為線性位址其實是用到了乙個叫分段單元的硬體：
上圖說明了邏輯位址轉為線性位址的過程。即首先通過邏輯位址中的ti來找到改邏輯位址是屬於哪個段描述符(gdt/ldt)，然後得到相應的gdt/ldt的位址（假設為a），那麼a+邏輯位址中的index*8找到段描述符，線性位址即為找到的段描述符的base位址+邏輯位址中的偏移位址。
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