C編譯程序使用哪些段？

Question

我在OSDev wiki上讀到，x86架構的受保護模式允許您爲代碼和數據創建單獨的段，而無法寫入代碼段。 Windows（是的，這是平臺）將新代碼加載到代碼段中，並在數據段中創建數據。但是，如果是這種情況，程序如何知道它必須將段切換到數據段？如果我理解正確，那麼所有的地址說明都指向您運行代碼的段，除非您切換描述符。但是我也讀過，這種扁平內存模型允許你在一個段內運行代碼和數據。但是，我僅在彙編程序方面閱讀。那麼，請問，Windows上的C編譯代碼的情況如何？謝謝。

Answer 1

中有說明兩種含義爲段：

• 8086存儲地址段
• 目標模塊程序部段

首先是有關什麼已加載進入80386+段寄存器;它包含一個物理內存起始地址，內存分配長度，允許的讀/寫/執行訪問，以及它是否從低到高或反之亦然（加上一些更隱蔽的標誌，如「複製參考」）。

第二含義是對象模塊語言的一部分。基本上，存在名爲code的段，名爲data（其包含初始化數據）的段和用於未初始化數據的段（名爲bss（以20世紀60年代裝配器的僞指令命名，意爲塊以符號開始）。當鏈接器將對象模塊組合在一起時，它會將所有代碼段合併到一起，將所有數據段合併到其他位置，並將bss合併到一起。當加載器映射內存地址時，它會查看總代碼空間並分配至少爲該大小的CPU內存分配，並將該段映射到代碼（在虛擬內存情況下）或將代碼讀取到分配的內存中 - 爲此它必須暫時將內存設置爲可寫的數據。寫保護通過CPU的分頁機制以及段寄存器完成。這是爲了防止通過例如錯誤的數據地址來嘗試寫入代碼。加載程序也爲兩個數據段組執行類似的設置。 （除了那些，這裏建立一個堆棧段和分配它，並映射共享的圖像。）

爲86執行指令據，每個操作數具有相關聯的段寄存器。有時這些是明確的，有時它們是隱含的。代碼通過CS隱式訪問，通過SS每當ESP或EBP寄存器涉及其暗示堆棧和DS暗示對大多數其他操作數。 ES，FS和GS必須指定爲在其他情況下的覆蓋，除了一些像movs和cmps字符串指令。在扁平模型中，儘管CS不允許寫入，但所有段寄存器映射到相同的地址空間。

因此，要回答你的最後一個問題，CPU有四個（或更多）段寄存器設置在一次訪問過程的扁平虛擬內存空間。檢查每個操作數訪問是否適合該指令（例如不遞增CS地址），並且由尋呼保護單元檢查是否允許。

Answer 2

你讀到的信息是過時的。自〜1993年以來的Windows版本使用平坦的32位虛擬內存空間。 CS和DS段寄存器的值不再重要，不能更改。代碼和數據仍然有一個概念，現在由內存頁面屬性實現。查看VirtualProtectEx() API function在flNewProtect參數中傳遞的允許值。

您自己很少使用此API，這些屬性由可執行映像加載器和堆管理器設置。