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1 操作系统想要管理内存，首先得利用内存。那么如何利用内存呢，在我们程序要执行的时候，我们需要将程序装载到内存中，pc指向开始地址，并且让cpu取址执行，于是我们就利用上了内存。
2那么我们首先考虑一下如何将程序装载到内存中，操作系统会找寻一段空闲的区域，让我们的程序装载进去，而在我们编写的程序中，如call 40,40是一个相对地址，相对于这个程序的偏移量，但是装载到空闲内存的时候，我们又是如何得知，这个40变为多少了呢？这就引出了重定向的概念。如下图，我们希望到内存的时候，call 40变为call 1040
3 要完成从40到1040的功能，是 重定位完成的功能，而完成重定位 下面有俩种方法，一种是编译的时候就确定了重定位的地址，第二种是载入的时候确定重定位的地址。那么各自有什么特定呢？
3.1 编译的时候重定位：如果在编译的时候就要完成重定位，那么编译一完成，我们就已经确定了装入内存时候的地址，因此只能放在内存中固定的位置，（无法保证该程序调如内存的时候，你编译时候重定位的那段地址是空闲的，不灵活）
3.2 载入的时候重定位:如果是载入的时候重定位，可以保证第一次找到空闲位置，不会出问题，但是在我们现代pc中，进程会经常交换（在内存和外存间），那么第二次的时候，如果再用第一次重定位的地址执行，就会出问题。所以说载入时重定位，程序一旦载入内存就不能动了。这也是不合理的。如下图，第一次进程一睡眠到外存，和唤醒时候进程调入内存的时候，进程一已经不在同一内存了。
4 通过第3点，编译时重定位与载入时重定位都是不好使的。于是引出了运行时重定位的概念。
在运行每条时才完成重定位，每个进程都有自己的基地址，存放在PCB（进程描叙符）中，执行指令的第一步先从PCB中取出这个基地址，每执行一条指令都要从逻辑地址算出物理地址（物理地址，内存中实际地址）。如下图：
每条指令都要重定位一次，那么效率高吗？是高的，因为这完全是硬件完成！于是解决了我们的问题，一个程序载入内存的时候，首先找到空闲的位置，马上将基地址写入pcb中，每执行一条指令的时候，从pcb中查找基地址（实际上是pcb中的一个进程段表，后面会说到），再加上相对偏移量，就能正确的找到要执行指令的地址。从而完成指令的执行。
5 本节中最后一个问题：一个程序载入内存的时候是将整个程序载入到连续的内存中吗？
答案是否定的。操作系统是允许内存分段载入，这样可以提高内存效率。例如，如果只能整段程序载入，在找寻空闲内存的时候，不一定有连续的一段大的内存可供程序载入，往往实际情况内存中有多个零碎的内存片段，如果能够运行程序分段载入，明显利用效率就会高很多。
分段也能够更有效的管理程序，一段程序中，主程序main代码是只读的，而数据段是可写的（在汇编的时候，我们学过分段，数据段，代码段，堆栈段，便于管理，那么计算机怎么知道那个地方是那个段，因为段的概念是我们人赋予的，计算机是通过当前地址是ss:指向还是ds 指向，看段指针是数据段，还是堆栈段来判断该区域是哪个段）
6 LDT与GDT的引出
从5看出，程序载入内存是分段载入的，如何定位具体指令，通过<段号，段内偏移>，在段中，我们的起始都是从0开始的，这个时候我们一个程序分为不同段载入内存执行的时候，要记录的就不是一个基地址了，而是所有段的基地址，那么这些段的基地址存放在哪里呢？LDT表（进程段表）就出来了，我们记录在LDT中，每次运行，都去LDT表查找基地址，然后加上偏移量，就能正确的定位到具体指令，每个进程都有自己的LDT，这很显然。LDT表保留在PCB中，必须的PCB掌握了进程的所有信息。进程切换或者交换，PCB是跟着切换交换，能够正常保证切换回来和交换回来基地址查找的正确（下图中根据你是哪个段能够立即查找到对应的基地址）
7 那么GDT是什么呢？
全局描述符表GDT（Global Descriptor Table）在整个系统中，全局描述符表GDT只有一张(一个处理器对应一个GDT)，GDT可以被放在内存的任何位置，但CPU必须知道GDT的入口，也就是基地址放在哪里，Intel的设计者门提供了一个寄存器GDTR用来存放GDT的入口地址，程序员将GDT设定在内存中某个位置之后，可以通过LGDT指令将GDT的入口地址装入此积存器，从此以后，CPU就根据此寄存器中的内容作为GDT的入口来访问GDT了。GDTR中存放的是GDT在内存中的基地址和其表长界限。
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原文地址：http://blog.csdn.net/yizhen_acmer/article/details/51345757
