操作系统三个简单的部分——翻译堆栈内存地址

【问题标题】：Operating Systen three easy pieces - translate stack memory address操作系统三个简单的部分——翻译堆栈内存地址
【发布时间】：2019-10-30 08:37:13
【问题描述】：

我正在阅读 OSTEP 关于内存分段的第 16 章。

在本节的一个示例中，它将 15KB 虚拟地址转换为物理地址：

| Segment        | Base      | Size   | Grow Positive   |    
| Code           | 32KB      | 2K     | 1               |  
| Heap           | 34KB      |   2K   | 1               |  
| Stack          | 28KB      |   2K   | 0(negative)     |

将 15KB 虚拟地址转换为物理地址（在教科书中）：

15KB 转换为位 => 11 1100 0000 00000
前 2 位 (11) 确定段，即堆栈。
剩下 3KB 用于获得正确的偏移量：
3KB - 最大段大小 = 3KB - 4KB = -1KB
物理地址 = 28KB -1KB = 27KB

我的问题是，在第 4 步中，为什么最大段是 4KB——不是 2KB 吗？

【问题讨论】：

标签： memory operating-system

【解决方案1】：

在第4步，为什么最大段是4KB--不是2KB吗？

对于那本书的那部分；他们假设硬件使用（14 位）虚拟地址的最高 2 位来确定正在使用哪个段。这为段内的偏移量留下了“14-2 = 12 位”，因此硬件不可能支持大于 4 KiB 的段（因为偏移量是 12 位，而 2**12 是 4 KiB）。

当然，仅仅因为段的最大可能大小为 4 KiB 并不意味着您不能拥有更小的段（例如 2 KiB 的段）。对于向下扩展的段，我假设书中描述的硬件类似于“if(max_segment_size - offset >= segment_limit) { segmentation_fault(); }”，所以如果段的限制是 2 KiB 并且“max_segment_size - offset = 4 KiB - 3 KiB = 1 KiB” 它' d 没问题（没有分段错误），因为比分段限制 (2 KiB) 少 1 KiB。

注意：因为没有现代 CPU 和现代操作系统使用分段（并且因为分段在其他 CPU 上的工作方式不同 - 例如，使用段寄存器而不是“最高 N 位选择段”）；我很想快速浏览第 16 章而不加太多注意力。重要的部分是“分页”（从本书第 18 章开始）。

【讨论】：