分段寄存器使用【JAVA教程】

概述分段寄存器使用

我想了解内存pipe理是如何进行低级别的，并有几个问题。

1）由Kip R. Irvine撰写的一本关于汇编语言的书说，在实模式中，当程序启动时，首先在三个段寄存器中加载代码，数据和堆栈段的基地址。 这对我来说有点模糊。 这些值是手动指定还是汇编器生成指令将值写入寄存器？ 如果它自动发生，如何找出这些细分的大小？

2）我知道linux使用扁平线性模型，即以非常有限的方式使用分割。 另外，根据DanIEl P. Bovet和marco Cesati的“了解linux内核”，GDT中有四个主要部分：用户数据，用户代码，内核数据和内核代码。 所有四个段都具有相同的大小和基地址。 我不明白为什么只有在types和访问权限（他们都产生相同的线性地址，对不对？）有四个需要。 为什么不使用其中的一个，并将其描述符写入所有段寄存器？

3）不使用分段的 *** 作系统如何将程序划分为逻辑分段？ 例如，他们如何区分堆栈和没有段描述符的代码。 我读过分页可以用来处理这样的事情，但不知道如何。

CUDA内存错误

Python脚本将结果导入到ctrl-c内存

双socketsvs单sockets内存模型？

为什么在linux上使用更multithreading时内存消耗会增长？ （C ++）

分段错误无效内存0x0

运行NDSolve时内存耗尽

虚拟内存中NUMA如何表示？

有关linux内存types的问题

mmap或malloc分配RAM吗？

如果共享内存的进程中有一个被杀死，共享内存会发生什么变化？

Benoit对问题3的回答扩大了…

程序分为逻辑部分，如代码，常量数据，可修改的数据和堆栈由不同的代理在不同的时间点完成。

首先，你的编译器（和链接器）在指定这个分区的地方创建可执行文件。 如果您查看许多可执行文件格式（PE，ELF等），您会看到它们支持某种类型的段或段，或者您想要调用的任何类型的段。 除了文件中的地址，大小和位置外，这些部分还具有属性，告诉 *** 作系统这些部分的用途，例如本节包含代码（这里是入口点），初始化的常量数据 – 未初始化的数据文件中的空间），这里是关于堆栈的东西，在那里是依赖关系列表（例如，DLL）等等。

接下来，当 *** 作系统开始执行程序时，它解析该文件以查看程序需要多少内存，每个部分需要何处以及需要什么内存保护。 后者通常通过页表完成。 代码页被标记为可执行和只读，常量数据页被标记为不可执行和只读，其他数据页（包括堆栈）被标记为不可执行和读写。 这是应该如何正常的。

通常，程序需要读写，同时需要动态生成代码的可执行区域，或者只能修改现有的代码。 组合的RWX访问既可以在可执行文件中指定，也可以在运行时请求。

可以有其他特殊页面，例如用于动态堆栈扩展的保护页面，它们被放置在堆栈页面旁边。 例如，程序开始时为64KB的堆栈分配了足够多的页面，然后当程序尝试访问超出这一点时， *** 作系统拦截访问这些防护页面，为堆栈分配更多的页面（最大支持的大小）和进一步移动守卫页面。 这些页面不需要在可执行文件中指定， *** 作系统可以自行处理它们。 该文件应该只指定堆栈的大小和位置。

如果 *** 作系统中没有硬件或代码来区分代码存储器和数据存储器，或者强制执行存储器访问权限，则该部门是非常正式的。 16位实模式DOS程序（COM和EXE）没有以某种特殊方式标记的代码，数据和堆栈段。 COM程序拥有一个普通的64KB段，它们以IP = 0x100和SP = 0xFFxx开始，代码和数据的顺序可以是任意的，它们可以实际上交织在一起。 DOS EXE文件只指定了起始CS：IP和SS：SP位置，而且代码，数据和堆栈段与DOS无法区分。 所有需要做的就是加载文件，执行重定位（仅适用于EXE），设置PSP（程序段前缀，包含命令行参数和一些其他控制信息），加载SS：SP和CS：IP。 它不能保护内存，因为内存保护在实地址模式下不可用，所以16位DOS可执行格式非常简单。

你必须阅读一些真正的旧书，因为没有人编程的实模式了;-)在实模式中 ，你可以得到一个物理地址的内存访问与phyical address = segment register * 0x10 + offset ，偏移量是一个值在一个通用寄存器内。 因为这些寄存器的宽度是16位的，所以一个段的长度将是64kb，对于它的大小没有什么可做的，只是因为没有属性！ 使用* 0x10乘法，1mb的内存变得可用，但是有重叠的组合，这取决于你放入段寄存器和地址寄存器的内容 。 我没有编译任何实模式的代码，但是我认为在二进制加载过程中需要设置段寄存器 ，就像加载器在加载ELF二进制文件时分配一些页面一样。 但是我已经编译了裸机内核代码，我必须自己设置这些寄存器。

由于架构的限制，平面模型中有四个部分是强制性的。 在保护模式下 ， 段寄存器不再包含段基地址，而是基本上是GDT偏移量的段选择器 。 根据段选择器的值，cpu将处于特定的权限级别，即CPL（Current Privilege Level，当前权限级别）。 段选择器指向具有dpl（描述符权限级别）的段描述符，如果段寄存器被该选择器填充（对于代码段选择器至少为真），则最终为CPL。 因此，您至少需要一对段选择器来区分内核和用户空间。 而且，段既可以是代码段，也可以是数据段，因此您最终会在GDT中使用四个段描述符 。

我没有任何严重的 *** 作系统的例子，使用任何分割，只是因为分割依然存在的落后顺从。 使用平面模型的方法不过是摆脱它的意思。 无论如何，你说得对，分页的方式更加高效和多功能，几乎所有的体系结构（至少有这些概念）都可以使用。 我无法在这里解释分页的内部信息，但是您需要知道的所有信息都在英特尔的优秀人员中： 英特尔®64和IA-32架构软件开发人员手册卷3A：系统编程指南，第1部分

在这种情况下维基百科是你的朋友。 http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_segmentation和http://en.wikipedia.org/wiki/X86_memory_segmentation应该是很好的起点。

不过，我相信这里有其他人可以亲自提供深入的解释。

总结

以上是内存溢出为你收集整理的分段寄存器使用全部内容，希望文章能够帮你解决分段寄存器使用所遇到的程序开发问题。

如果觉得内存溢出网站内容还不错，欢迎将内存溢出网站推荐给程序员好友。