64 位 Intel（和非 Intel）处理器中的分段

Posted 2023-02-19

【中文标题】64 位 Intel（和非 Intel）处理器中的分段

【英文标题】：Segmentation in 64-bit Intel (and non-Intel) processors

【发布时间】：2015-06-26 17:37:09

【问题描述】：

我正在尝试了解 64 位架构中进程段的实现。我遇到了这两个讨论：

64 bit application: layout in memory

Process segments(stack,heap,data and code) are contiguous in memory?

但是，我仍然不清楚。在 Intel 80286/80386 时代，引入分段是为了克服使用 16 位地址的 64K 内存的限制。此后，出于兼容性原因，32 位 Intel 机器仍继续使用它。

现在转向 64 位：手册说这里很少实现分段（参考：http://en.wikipedia.org/wiki/X86_memory_segmentation）。虚拟内存和分页可以提供对整个地址空间的访问以及保护。

所以我的问题是：64 位编译器如何编译 64 位程序？他们是否仍然像以前一样使用“段”的概念（因为我仍然看到提到数据段、堆栈段等），但使用更高的#位段指针？或者，“segment”这个词是指与 64 位架构完全不同的东西吗？

感谢任何帮助。

【问题讨论】：

我没有重新阅读您提供的链接，但如果我没记错的话，这是在 real mode 或 protect mode 中编译/运行代码的主要区别。如果没有专门设置以利用protect mode，则默认为real mode，并具有所有传统限制。

可以，但是分段与真实和保护模式正交，对吗？

【参考方案1】：

在 64 位模式下没有段（感谢上帝！）。

英特尔领域的细分一直是一个杂项。

【讨论】：

那么您能解释一下 64 位编译代码的不同部分存储在哪里吗？代码去哪儿了？堆栈变量呢？和堆？我也遇到了这个线程：reverseengineering.stackexchange.com/questions/2006/… 它说 windows x64 仍然使用 GS 寄存器来执行线程特定的任务。如果把整个内存都当成“平坦的”，理论上代码可以与数据和栈变量交错吗？

操作系统设定了界限。链接器通常做出最终决定。请记住，自 1970 年代以来，除 Intel 之外的几乎所有系统都有平面内存模型。

好的。因此，如果我理解正确，这些边界定义了投票各个部分的各个部分，对吗？所以从本质上讲，即使他们可能不这么称呼它，它是否仍在使用分段？如果它是一个完全扁平的模型，我不应该可以混合代码、堆栈数据和堆数据吗？

您可能想采取不同的观点。程序段通常是以下属性的组合：可执行/可读/可写。链接器将根据这些术语对程序的段进行分组。对于程序的静态区域，链接器通常将相似的区域保持在一起。在前线程时代，堆栈通常位于用户地址空间的最高区域，以便它可以向下增长。使用线程，一个进程可以有多个堆栈，因此它们必须分开。堆通常位于链接器的静态数据和堆栈之间。

在细分模型中，属性处于细分级别。在平面模型中，它们是在每页级别上完成的。链接器通常将相似的页面组合成程序段。页面保护是一种比分段保护更灵活的系统。