堆栈、数据和指令段在哪里实现？

Posted 2023-02-21

【中文标题】堆栈、数据和指令段在哪里实现？

【英文标题】：Where are the stack, data and instruction segments implemented?

【发布时间】：2015-03-16 08:08:09

【问题描述】：

所以在 x86-64 中放弃了内存分段，但是当我们使用汇编时，我们可以在代码中指定 .code 和 .data 节/段，并且还有堆栈指针寄存器。

还有堆栈段、数据段和代码段寄存器。

代码/数据/堆栈的划分是如何以及在哪里发生的，它是由 CPU 还是操作系统实现的？

因为当我们调试和看到一些C程序的反汇编视图时，地址空间是线性的，没有除法。

当他们说数据段具有全局、静态和堆的“部分”时，这是操作系统抽象吗？

【问题讨论】：

部分使用分页实现。重要的是不同部分的可写和可执行标志可能不同。操作系统也可以专门处理堆栈，以便它可以按需增长。加载器也会对 ELF 二进制文件中的部分进行特殊处理，例如包含重定位信息的部分。

在编译/链接时，您可以向链接器传递一个通常带有 .cmd 扩展名的文件，该文件将定义 .o 文件中每种段的所需位置。

在 .cmd 文件中，您将定义 .reloc、.const、.text、.data、.data2、.idata 和其他几个段名称的位置/大小。您还可以指定.stack、.heap 等的特定地址/大小我经常在存在内存映射外设时使用它，方法是为外设提供唯一的段名称并在 .cmd 文件中设置该外设段地址

分段并没有完全放弃，因为 FS 或 GS​​（不确定哪个）仍然用于内核接口和每个线程的东西。

段名称（.text、.data、...）与使用段寄存器寻址的 CPU 段不同。在典型的内存布局中，所有段寄存器（cs、ds、es 和 ss）（fs 和 gs 除外）寻址相同的内存区域。

【参考方案1】：

您需要使用不同的模型来考虑内存使用情况。考虑使用具有以下属性的程序部分的内存：

代码：可执行、可读、不可写 静态数据：不可执行、可读、不可写 可修改数据：不可执行、可读、可写 （您也可以添加零需求区域）

这些属性可以在页面级别设置。在一个系统中，你可以让页面交错

代码-数据-代码-数据-代码-数据

通常，链接器会将相似的部分放在一起，但它几乎可以通过分页以任何方式布置内存。通常的机制是，如果你给节命名，链接器会将同一个节的东西收集起来并组合在一起。

Ye Olde 8086 的分割系统没有限制你。

这些部分随后由操作系统和链接器管理。