内存寻址定义
所谓内存寻址，就是 cpu 接受到指令后，需要从内存中取得相应数据。但是内存中的数据都是有对应地址的，如何通过地址拿到的地址，来获取相应地址段上的数据。
所谓地址在操作系统中分为逻辑地址，虚拟地址，线性地址和物理地址。
1. 逻辑地址
逻辑地址就是机器码指令用到的地址。机器指令码中用到的地址都是逻辑地址。目前这个地址是由 16 位段选择符和 32 位偏移量来表示的（CS：EIP 段选择符：段内偏移量）。
2. 虚拟地址
虚拟地址就是逻辑地址的段内偏移量。所以逻辑地址 = 段选择符：虚拟地址。我们正常代码中拿到的地址就是虚拟地址，比如：
1 | int *p = (int*)malloc(sizeof(int)); |
3. 线性地址
是一个 32 位无符号整数，是由逻辑地址经过段页式转换而来的。我们常说的进程的地址空间，所谓的地址指的就是线性地址。
4. 物理地址
是内存芯片中的物理地址，是存放数据的实际地址。是由逻辑地址转换而来的。最终是由这个地址来定位到内存空间。在页表转换时，这里存的不是真正物理地址，是物理内存块编号。例如一个内存块大小为 4K，那第 0 块地址若为 0x50000000，第一块就为 0x50001000。
最后给一张地址变换的图：
x86 段页式内存管理机制
逻辑地址转换为物理地址需要经历两个过程：
1. 段式内存管理：逻辑地址 => 线性地址
逻辑地址是（selector：offset）的形式，selector 可以为代码段或者数据段。
如用 selector 去 GDT 全局描述符表（假定 TI = 0）拿到段基址 segment base address，之后再加上 offset，就得到了线性地址。这个过程，被称为段式内存管理。对于表指示器 Table Indicator 来讲，决定了去哪种表寻找描述符。全局描述符放在 GDT（每个 CPU 有一个）里面，进程自己的放在 LDT 里面。
分段的目的主要有两个：
- 使操作系统可以访问大于地址总线的内存，如 32 位地址总线可以访问 大于 4G 的内存。
- 权限控制，将每个段设置权限位，让不同程序可以访问不同段。
2. 页式内存管理：线性地址 => 物理地址
线性地址结构如下图：
线性地址切成三段，用前两段分别作为索引去 Page Directory 和 Page Table 里查表，会先得到一个页目录表项，再得到一个页表项（Page Table Entry），那里面的值就是一个物理内存块的起始地址（其实就是是物理内存编号），把它加上 线性地址 切分之后第三段的页内偏移就得到了最终的物理地址。我们把这个过程称作页式内存管理。
Linux 段页式管理做法
Linux 认为靠页式管理就能完成内核所需的功能了，段式太麻烦了。关又关不掉，因为是硬件那里做的，所以只能略施小计：所有段的 segment base address 都设置为 0！这样就不分段了，所有段内空间和线性空间重合。
逻辑地址 == 虚拟地址 == 线性地址