memory - 操作系统启动、分页或不分页时的内存管理类型是什么？

Question

启动操作系统时，内存管理的类型是什么，分页还是无分页？也就是说cr0寄存器中控制分页的开/关的值是多少。我猜在内核初始化开始时分页是关闭的，否则所有的内存访问都将无效。分页是在内核初始化时设置的，内核空间的所有映射都必须设置为有效。我对吗？

Answer 1

我假设“操作系统启动时”是指“处理器启动时”。在那种情况下，它显然取决于处理器的架构。

对于 x86，分页由 CR0 寄存器中的第 31 位控制（如果设置了该位，则启用分页）。来自英特尔的软件开发人员手册，第 3 卷，第 8.1.1 节。“Processor State After Reset”，可以看到复位后CR0中的值为0x60000010，表示分页被禁用。

如果您想知道在内核启动之前是否启用了分页，这取决于引导加载程序的作用。Multiboot规范（例如，由 GRUB 实现）规定应该禁用分页：

'CR0'</p>

位 31 (PG) 必须清零。必须设置位 0 (PE)。其他位都是未定义的。

Answer 2

x86 CPU 在复位后以实地址模式开始执行。操作系统需要先将 CPU 切换到保护模式，然后才能启用页面转换。您不能在从实模式切换到保护模式的同时启用它（您会获得#GP），也不能在实模式中启用它。因此，在 x86 上，操作系统首先在禁用页面转换的情况下运行（除非它之前已由操作系统引导加载程序启用，这种情况很少见），然后在它准备好时启用它（即已构建页表并加载 CR3）。