關於內存管理（虛擬內存的分段與分頁實現），Intel Pentium完成哪些功能，Windows/Unix OS完成哪些功能？

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考慮兩個程序，甲裡面有這個：

mov [1234h], eax


乙裡面有這個：

mov ecx, [1234h]


兩個程序同時運行的時候，如果內存地址不用分頁來轉換，那麼兩個程序就會寫入同一片物理內存，造成錯誤。然而，如果我們能讓 cpu 不直接讀寫物理內存，而是經過一次翻譯，能在甲程序運行時，把邏輯地址（x86 上為線性地址）1234h 翻譯到物理地址 11234h，乙程序運行的時候則翻譯成其他的，比如 21234h，這樣兩者就能夠互不干擾了。

現代 CPU 里實現它的方式就是內存分頁。具體的做法是在內存中開闢一小部分存儲頁表，cpu 遇到內存讀寫的操作時根據頁表翻譯到物理地址。而頁表怎麼寫、進程切換的時候怎樣維持頁表就是操作系統的工作了。

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os在物理內存中隨便找個地方按照cpu指定的規則填寫頁表頁目錄，然後通過cr3告訴cpu這個位置在哪裡，cpu讀取內容，分頁機制開始運轉。分段機制的工作原理差不多，os在物理內存中找個地方填寫全局描述浮表gdt，然後lgdt告訴cpu這個位置，cpu讀取信息，分段機制開始工作。不過現代os基本都是使用平坦定址方式，分段機制除了管理特權級，沒啥用可以忽略。

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頁表機制是Intel的CPU實現的，如何填充頁表是Windows實現的，分界線就在這裡。

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實際應該這樣來看，其中CPU做的事情之前都是操作系統做的，CPU的做的事情是通過硬體保存一部分信息加快（比如通過一個特殊的Cache，TLB）之前操作系統做的工作。當然，這樣做的前提是大家都商量好比如我們要用頁式管理虛擬內存。

如果CPU內部的儲存空間足夠（足以儲存完整分頁數據和相關的操作代碼）的話，CPU可以完全接管操作系統的內存管理部分；現在沒有這麼做的主要原因是CPU內部儲存還不足（或者說要做到完全接管的硬體代價太大）。同時，保持借口的簡潔，操作系統實現的部分也可以有很大的靈活性。

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