linux内核使用哪种类型的内存模型（即平面/分段）？答案

【问题标题】：Which type of memory model (i.e. flat / segmentation) is used by linux kernel?linux内核使用哪种类型的内存模型（即平面/分段）？
【发布时间】：2016-09-30 06:25:46
【问题描述】：

我正在阅读有关 x86 保护模式工作的信息，因为我已经看到了平面内存模型和分段内存模型。

如果linux内核使用的是平面内存模型，那么它如何保护非特权应用程序对关键数据的访问？

【问题讨论】：

使用page table。另请参阅：paging.
谢谢，但是分配给进程的堆栈、数据、代码段呢？
阅读 ruthafjord 的最新编辑：段在技术上用于转换为线性地址，然后在页表中查找。
意思是使用分段记忆模型？

标签： linux linux-kernel x86 operating-system kernel

【解决方案1】：

Linux 通常都不使用。在 x86 上，Linux 为用户空间进程和内核提供了单独的页表。用户空间页表不包含用户到内核内存的映射，这使得用户空间进程无法直接访问内核内存。

从技术上讲，x86 上的“虚拟地址”首先通过分段（并从逻辑地址转换为线性地址），然后通过页表从线性地址重新映射到物理地址。除特殊情况外，分段不会更改 64 位模式下生成的物理地址（分段仅用于存储当前权限级别等特征，并强制执行 SMEP 等功能）。

一个众所周知的“不寻常情况”是大多数编译器在 x86 上实现的线程本地存储，它使用 FS 和 GS 段来定义每个逻辑处理器到地址空间的偏移量。其他段不能有非零基数，因此不能通过分段移动地址。

【讨论】：

这是否意味着，每次使用系统时，它都使用“虚拟地址”，然后在这些地址上进行分段，最后，硬件根据页面将虚拟地址映射到物理地址桌子。但是，在特定段的页面没有出现在内存中时，会发生交换吗？我不明白上面答案中的 64 位模式行
这绝对令人困惑。 x86 上的行为取决于处理器的模式（真实/受保护/长模式，又名 16 位、32 位、64 位模式。以及一些更微妙的分页模式）。最容易认为 x86 缺少分段（分段仅用于微妙的行为）。
例如，在实模式（16位模式）下，x86只使用分段。幸运的是，大多数操作系统不必处理这个问题，因为引导加载程序会在 32 位模式下交出控制权。
为了更直接地回答您的问题，是的，在 64 位模式下，虚拟地址首先通过分段传递，然后再通过页表重新映射。在我看来，这对于 SMEP 之类的功能很有用，我相信它是通过段寄存器控制的。
线程本地存储使用 FS 或 GS 段寄存器，在 64 位模式下可以有非零偏移。例如mov eax, [fs:0x28] 从线程本地存储块中的偏移量 0x28 加载。 stackoverflow.com/questions/32245103/…