现代OSes上的内存分割:为什么需要4段？

Question

维基百科：

分割不能在x86处理器上关闭，因此许多操作系统使用一个平面内存模型来使程序无法察觉分段。例如，Linux内核只设置了4个段

我的意思是，既然保护已经由虚拟内存子系统(PTE有保护位)负责，那么为什么需要4个段(而不是2:即数据/ DPL 3代码，因为您可以执行驻留在较低特权段中的代码)？

谢谢。

Answer 1

你没有引用足够的维基百科页面，它描述了四个片段，为什么所有的都需要.

然而，通常使用隐含片段。所有指令获取来自CS寄存器中的代码段。大多数内存引用来自DS寄存器中的数据段。处理器堆栈引用，或者隐式地(例如推送和pop指令)或者显式(使用ESP或(E)BP寄存器的存储器访问)使用SS寄存器中的堆栈段。最后，字符串指令(例如stos、mov)也使用额外的段ES。

因此，如果您想要建立一个平面模型，程序员不需要考虑分段，您需要设置所有四个段寄存器(CS，DS，SS，ES)，以具有相同的基础。然后，计算出的所有四个地址是等价的。

该页面显示了一个将所有四个设置为base=0，limit=4Gb的示例。

Answer 2

您有一组单独的内核和用户模式段，这样用户模式代码就不能写入内核模式数据。那会是件坏事。