對操作系統的內存保護

Question

一般而言，我知道一個進程無法寫入一個不允許寫入的保護（在其地址空間中）的內存。 但是檢查過程是否可以做到這一點？任何彙編指令是否通過操作系統？它是如何工作的？

Answer 1

在最現代的CPU（英特爾的x86，ARM大多數口味），它的CPU本身，做檢查。 CPU在其中一個寄存器中存儲指定存儲器佈局的數據結構的地址（「頁表」） - 具體地說，哪些地址是可讀的，哪些是可寫的，哪些是可執行的。

當程序試圖對相應的頁表項不允許的內存位置執行某些操作時，CPU會生成一個異常（中斷），並且操作系統得到控制。進一步的操作取決於操作系統。

頁表由操作系統維護，對用戶級代碼不（通常）可見。 OS中的相關部分取決於硬件。

Answer 2

頁表，它們具有當前正在執行的進程內存空間的所有信息。當您嘗試訪問只讀寫入內存的內存或訪問不屬於您的內存時，處理器無法找到映射（或者看不到您的寫入），並向操作系統發出頁面錯誤。然後，操作系統決定它是否是寫入頁面上的副本，如果您訪問的頁面完全屬於您，但尚未映射，或者您剛剛訪問了錯誤空間並相應地進行處理（通常會使用段錯誤如果你訪問不好的空間）。

Answer 3

當硬件支持此功能時，通常在描述指定是否可以執行內存塊的分配內存塊的信息中有一點。

在英特爾處理器上，這稱爲NX（從不執行）位，而AMD稱爲XD（執行禁用）位。

NX位具體指的是頁表中的64位條目的位號63（即最高有效位）。如果該位設置爲0，則代碼可以從該頁面執行;如果設置爲1，則代碼不能從該頁面執行，並且駐留在那裏的任何內容都假定爲數據。

http://en.wikipedia.org/wiki/NX_bit

的位由操作系統加載的可執行代碼到存儲器後進行設置。它只能由特權代碼（例如OS或驅動程序）設置。

參見：

http://en.wikipedia.org/wiki/Executable_space_protection