對于x86_64來說，邏輯地址由16位選擇子和64位偏移量組成(而32位時，邏輯地址由16位段選擇符和32位偏移量組成)，段寄存器僅僅存放選擇子。CPU的分段單元(SU)執(zhí)行以下操作：
[1] 先檢查選擇子的TI字段，以決定描述子對應(yīng)的描述子保存在哪一個描述符表中。TI字段指明描述子是在GDT中（在這種情況下，分段單元從gdtr寄存器中得到GDT的線性基地址）還是在激活的LDT中（在這種情況下，分段單元從ldtr寄存器中得到LDT的線性基地址）。
[2] 從選擇子的13位index字段計算描述子的地址，index字段的值乘以8（一個描述子的大小，其實就是屏蔽掉末尾那三位指示特權(quán)級的CPL和指示TI的字段），這個結(jié)果與gdtr或ldtr寄存器中的內(nèi)容相加。
[3] 將對應(yīng)的段描述子從內(nèi)存拷貝到CPU的影子Cache中，這樣，只有在選擇子改變的情況下才會修改影子Cache中的內(nèi)容。
[4] 把虛擬地址的偏移量與隱Cache中描述符Base字段的值相加就得到了線性地址。

雖然邏輯地址擴展到了64位，但是，現(xiàn)有的設(shè)計并沒有完全用到這64位的空間（2^64=16EB），因為使用到如此大的空間，勢必造成很大的 系統(tǒng)開銷。AMD64在設(shè)計的時候就決定在x86_64的第一階段，只用這64位中的低48位來做頁式地址轉(zhuǎn)換，高16位（48-64位）將填充第47位相同的內(nèi)容（這種方式類似于符號擴展）。 如果邏輯地址不符合此規(guī)定，系統(tǒng)將產(chǎn)生異常。符合此規(guī)定的地址稱為canonical form，地址的范圍分為兩段：0 到 00007FFF-FFFFFFFF，以及FFFF8 000-0000 0000到FFFFFFFF-FFFFFFFF，總共為256TB。 這種虛擬地址的分層結(jié)構(gòu)，也為操作系統(tǒng)的設(shè)計帶來了一定便利：可以取地址的上半段保留做為操作系統(tǒng)的邏輯地址空間，而低地址部分做為裝載應(yīng)用程序的空間， 而canonical form不允許的地址空間則做為操作系統(tǒng)的標志、以及特權(quán)級的標識等。當然，這樣的設(shè)計在未來地址進一步擴展的時候?qū)⒊蔀橐粋€新的問題。

可以想象，用到48位的x86-64虛擬地址的分配機制為： 　　

- 0－11（12）位：頁內(nèi)偏移； 　　

- 12－20（9）位：由PML4來映射； 　　

- 21－29（9）位：高一級頁目錄來映射（如果PS＝1，則該頁表項指向一個2MB的頁）； 　　

- 30－38（9）位：再高一級的頁目錄來映射（如果PS=2，則該頁表項指向一個1GB的頁）； 　　

- 39－47（9）位：頁目錄指針表來映射。 　　

其虛擬地址空間布局如下：

移動開發(fā)培訓(xùn),Android培訓(xùn),安卓培訓(xùn),手機開發(fā)培訓(xùn),手機維修培訓(xùn),手機軟件培訓(xùn)

0000000000000000 - 00007fffffffffff (=47 bits) user space, different per mm
 hole caused by [48:63] sign extension
 ffff800000000000 - ffff80ffffffffff (=40 bits) guard hole
 ffff880000000000 - ffffc7ffffffffff (=64 TB) direct mapping of all phys. memory
 ffffc80000000000 - ffffc8ffffffffff (=40 bits) hole
 ffffc90000000000 - ffffe8ffffffffff (=45 bits) vmalloc/ioremap space
 ffffe90000000000 - ffffe9ffffffffff (=40 bits) hole
&nbs