這張表描述了 Linux 系統(tǒng)中幾個(gè)段描述符信息。

數(shù)據(jù)段和代碼段，仔細(xì)看一下相關(guān)書籍就知道這些描述符代表什么意思，但是:

為什么這幾個(gè)段的 Base 地址都是 0x00000000？

為什么 Limit 都是 0xfffff？

為什么它們的 Type 類型和優(yōu)先級 DPL 又各不相同？

如果沒有對 x86 平臺的一些基礎(chǔ)知識的理解，要啃完這本書真的是挺費(fèi)力氣的！

更要命的是，隨著 Linux 內(nèi)核代碼的體積不斷膨脹，最新的 5.13 版本壓縮檔已經(jīng)是一百多兆了:

這么一個(gè)龐然大物，如何下手才能真正的學(xué)好 Linux 呢？！

即便是從 Linux 0.11 版本開始，其中的很多代碼看起來也是非常費(fèi)勁的！

周末在整理一些吃灰的書籍時(shí)，發(fā)現(xiàn)幾本以前看過的好書: 王爽的《匯編語言》，李忠的《從實(shí)模式到保護(hù)模式》，馬朝暉翻譯的《匯編語言程序設(shè)計(jì)》等等。

都是非常-非常-老的書籍，再次翻了一下，真心覺得內(nèi)容寫得真好！

對一些概念、原理、設(shè)計(jì)思路的描述，清晰而透徹。

Linux 系統(tǒng)中的很多關(guān)于分段、內(nèi)存、寄存器相關(guān)的設(shè)計(jì)，都可以在這些書籍中找到基礎(chǔ)支撐。

于是乎，我就有了一個(gè)想法：是否可以把這些書籍中，與 Linux 系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行一次重讀和整理，但絕不是簡單的知識搬運(yùn)。

考慮了一下，大概有下面幾個(gè)想法：

先確定最終目標(biāo)的目標(biāo)：學(xué)習(xí) Linux 操作系統(tǒng);

這幾本書寫的都是匯編語言，以及比較基礎(chǔ)的底層知識。我們會淡化匯編語言部分，把重點(diǎn)放在與 Linux 操作系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)的原理部分;

   不會嚴(yán)格按照書中的內(nèi)容、順序來輸出文章，而是把幾本書中內(nèi)容相關(guān)的部分放在一起學(xué)習(xí)、討論;

   有些內(nèi)容，可以與 Linux 2.6 版本中的相關(guān)部分進(jìn)行對比分析，這樣的話在以后學(xué)習(xí) Linux 內(nèi)核部分時(shí)，可以找到底層的支撐;

   最后，希望我自己能堅(jiān)持這個(gè)系列，也算是給自己的一個(gè)梳理吧。

一句話：以基礎(chǔ)知識為主！

古老的 Intel8086 處理器

   8086 是 Intel 公司的第一款 16 位處理器，誕生于 1978 年，應(yīng)該比各位小伙伴的年齡都大一些。

   在 Intel 公司的所有處理器中，它占有很重要的地位，是整個(gè) Intel 32 位架構(gòu)處理器(IA-32)的開山鼻祖。

   那么，問題來了，什么叫 16 位的處理器？

   有些人會把處理器的位數(shù)與地址總線的位數(shù)搞混在一起！

我們知道，CPU 在訪問內(nèi)存的時(shí)候，是通過地址總線來傳送物理地址的。

8086 CPU 有 20 位的地址線，可以傳送 20 位地址。

   每一根地址線都表示一個(gè) bit，那么 20 個(gè) bit 可以表示的最大值就是 2 的 20 次方。

   也就是說：最大可以定位到 1M 地址的內(nèi)存，這稱作 CPU 的尋址能力。

   但是，8086 處理器卻是 16 位的，因?yàn)椋?/span>

   運(yùn)算器一次最多可以處理 16 位的數(shù)據(jù);

   寄存器的最大寬度為 16 位;

   寄存器和運(yùn)算器之間的通路為 16 位;

   也就是說：在 8086 處理器的內(nèi)部，能夠一次性處理、傳輸、暫時(shí)存儲的最大長度是 16 位，因此，我們說它是 16 位結(jié)構(gòu)的 CPU。

主存儲器是什么？

   計(jì)算機(jī)的本質(zhì)就是對數(shù)據(jù)的存儲和處理，那么參與計(jì)算的數(shù)據(jù)是從哪里來的呢？那就是一個(gè)稱作 存儲器(Storage 或 Memory)的物理器件。

從廣義上來說，只要能存儲數(shù)據(jù)的器件都可以稱作存儲器，比如：硬盤、U盤等。

   但是，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，有一種專門與 CPU 相連接，用來存儲正在執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)的存儲器，一般稱作內(nèi)存儲器或者主存儲器，簡稱：內(nèi)存或主存。

內(nèi)存按照字節(jié)來組織，單次訪問的最小單位是 1 個(gè)字節(jié)，這是最基本的存儲單元。

每一個(gè)存儲單元，也就是一個(gè)字節(jié)，都對應(yīng)著一個(gè)地址，如下圖所示：

   CPU 就通過地址總線來確定：對內(nèi)存中的哪一個(gè)存儲單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。

   第 1 個(gè)字節(jié)的地址是 0000H，第 2 個(gè)字節(jié)的地址是 0001H，后面以此類推。

   圖中的這個(gè)內(nèi)存，最大存儲單元的地址是 FFFFH，換算成十進(jìn)制就是 65535，因此這個(gè)內(nèi)存的容量是 65536 字節(jié)，也就是 64 KB。

這里有一個(gè)原子操作的問題可以考慮一下。

   在 Linux 內(nèi)核代碼中，很多地方使用了原子操作，比如：互斥鎖的實(shí)現(xiàn)代碼。

   為什么原子操作需要對變量的類型限制為 int 型呢？這就涉及到對內(nèi)存的讀寫操作了。

   盡管內(nèi)存的最小組成單位是字節(jié)，但是，經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)和安排，不同位數(shù)的 CPU，能夠按照字節(jié)、字、雙字進(jìn)行訪問。

   換句話說，僅通過單次訪問，16 位處理器就能處理 16 位的二進(jìn)制數(shù)，32 位處理器就能處理32 位的二進(jìn)制數(shù)。

寄存器是什么？

   在 CPU 內(nèi)部，一些都是代表 0 或 1 的電信號，這些二進(jìn)制數(shù)字的一組電信號出現(xiàn)在處理器內(nèi)部線路上，它們是一排高低電平的組合，代表著二進(jìn)制數(shù)中的每一位。

在處理器內(nèi)部，必須用一個(gè)稱為寄存器的電路把這些數(shù)據(jù)鎖存起來。

   因此，寄存器本質(zhì)上也屬于存儲器的一種。只不過它們位于處理器的內(nèi)部，CPU 訪問寄存器比訪問內(nèi)存的速度更快。

   處理器總是很忙的，在它操作的過程中，所有數(shù)據(jù)在寄存器里面只能是臨時(shí)存在一小會，然后再被送往別處，這就是為什么它被叫做“寄存器”。

   剛才說了，這些寄存器都是 16 位的。由于需要與以前更古老的處理器兼容，其中的 4 個(gè)寄存器：AX、BX、CX、DX 還可以當(dāng)成 2 個(gè) 8 位的寄存器來使用。