爲什麼x86-64長模式不需要分割？

Question

X86_64長模式（64位）不需要分段選擇器。爲什麼分割在32位中是必要的，但在64位中是無用的？ 謝謝，

Answer 1

CPU在X86_64長模式下使用PAE（物理地址擴展）技術來控制內存。

因此段選擇器是不必要的。

我建議你閱讀這本pdf手冊AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming。

谷歌amd64 volume 2，第一個結果是pdf手冊。

請參閱第5.3章Long-Mode Page Translation，你就會明白。

Answer 2

當內存實際按段加載和卸載時，段選擇器很有用，當x86被首次開發時，這是一個選項。然而，現代操作系統全都使用分頁，後者在後來引入到x86中（儘管進行了一些折衷），但它的簡單性最終導致它取代了分段。

32位x86保留分段可用，而16位操作系統轉換到新處理器體系結構，但在64位x86設計期間，某些舊功能（包括分段）被刪除。操作系統教科書中通常描述的另一個功能，但實際上從未使用的功能是不同權限「環」的概念。通常情況下，有4個環（編號爲0-3），但實際上沒有人使用除0（內核）和3（用戶空間）以外的任何內容，因此x86-64刪除了環1和環2。但是，要添加對新管理程序相關的指令，x86-64引入了一個低於0的新環，稱爲-1。

分割使得難以檢測cache aliases的內存，所以支持它也會使x86-64芯片的設計更加複雜。