ADM manual V2 :: chapter 1: system programing

System Programing
第一章主要讲系统进程的基本概念， 为软件写汇编的程序员提供信息。编写操作系统、加载器、链接器、设备驱动程序或需要访问系统资源的实用程序的程序员。这些系统资源通常只对以最高权限级别(CPL=0)运行的软件可用，也称为特权软件。CPL 共四级， 0~3， CPL=0 权限最高。

1. memory model
   内存地址：
   long mode 下，memory model 是一块flash memory，segment =0， virtual adress = effective adress
   为方便寻址，内存地址分为以下四类：
   （1）logic address = segment_base ：effective adress， // 一种寻址方式， eg: mov reax, [0:0xfff00]
   (2) Effective Address = Base + (Scale x Index) + Displacement // 有效地址又称为偏移地址，相当于对一个segment的偏移, 大小按照左边方式任意组合
   (3) Linear Address = Segment Base Address + Effective Address // long model 下， Segment Base等于0， virtual adress = effective adress，但是 virtual address 和 logic address 是两种不同的概念。
   (4) physic address // 实际的物理地址， 即真实的硬件地址。
   内存组成：
   在CPU中， 内存分为虚拟内存和物理内存， 虚拟内存是虚拟地址访问的内存空间，供程序员使用，有多少位的地址线， 就可以有多大的虚拟地址。比如32bit的寻址方式，在程序员看来，有4G的访存空间可用。 故， long Mode, 虚拟内存有 16艾字节(2^64), protected Mode 4G 字节。 物理内存大小其实就安装到机器上的内存条可用大小。根据页表管理， 内存条 大小， 但是实际可以大小与 long mode / protected mode 有关。 由于实际经费考虑， 并不会真的在long mode 下使用64 bit访存空间， 实际默认空间是 1太字节（2^40 bit访存）， 当PAE bit 打开时， long model 扩展内存为 4拍字节（2^52 bit访存）。protected 实地址模式，20bit访问地址，对应物理地址空间为1M。 对于不使用的高位地址，默认为全0 或者全1， 这种地址格式称为标准格式，违反标准格式，软件产生 General Exception #GP(0).
   另外，通常情况下，虚拟地址是大于物理地址的， 比如你的内存条256G，虚拟内存1太字节，为了解决这种空间不匹配关系， os会把划分硬件磁盘空间作为虚拟内存，作为拓展内存。

2. memory management
   segmentation 分离进程与进程使用的数据，提高多个进程同时运行的可靠性。