关于操作系统的分段和分页的疑问

Question

我刚看了《understanding linux kernel》前三章，关于地址映射的分段和分页有个问题：
分段时GDT中有个limit字段，一个段最长只能设置0xfffff就是１Ｍ；但是分页时一个进程可以寻址４Ｇ的空间，这有矛盾吗？分页是在分段的基础上实现的，比如一个进程的数据段首先由一个GDT或LDT数据段指定，逻辑地址转化成线性地址后再由分页机制转化成物理地址，分段已经限制了它只有１Ｍ的空间？怎么再变成4G？

Answer 1

没有矛盾。

首先更正一下，你说的不是GDT，而是GDT/LDT中的一个Descriptor(描述符)。Descryptor中有一个Granularity（粒度）字段，以下摘自百度百科-段描述符

如果G=0，则段长度Limit范围可从1B～1MB，单位是1B；如果G=1，则段长度Limit范围可从4KB～4GB，单位是4KB。

-- 以下请忽略 --

操作系统是以Page为最小单位进行内存管理的，x86体系下，Page可以设置成4KB和4MB两种大小，但是大多数情况下都是使用4KB的Page，每个段里面可以有最多1M个Page，所以这就是我们通常说的“32位系统可以管理的最大内存数量是4GB”，然而实际上这并不正确，如果采用4MB的Page，可以管理的内存就突破了4GB这个限制（比如Windows Server能管理的内存就不止4GB，不过它用的是另一个叫做PAE的技术）。