c - 操作系统的低级指针处理

Question

操作系统如何处理指针？

例如，它们是首先被拦截还是指针直接从 C 中的函数调用访问内存？

编辑：

当运行时执行一个进程并且该进程当前执行一个指针时，内核是否立即链接到该段，或者之间是否有一个层拦截函数调用，并在完成它所做的任何事情后访问数据？

如果是这样，是否有人知道负责实际执行此操作的源代码，例如处理虚拟内存指针。

Answer 1

C中的指针指向虚拟内存地址。

操作系统（通常与硬件结合使用）检查您要访问的地址是否有效（在进程虚拟内存域中），如果有效，则将其转换为物理地址。

硬件还检查地址是否已经存储在缓存中（如果系统有 CPU 缓存），如果是 - 它避免从 RAM 读取（因为它很慢），并直接从缓存中读取。

它实际上还有更多内容 - 它是如何完成的，可以在几门学术课程中涵盖 - 但这些是基础知识的基础。

Answer 2

操作系统如何处理指针？

指针只是内存中的一个地址。操作系统参与“处理”指针的唯一原因是操作系统提供虚拟内存。在这种情况下，内存管理单元将负责将虚拟内存空间中的地址映射到物理地址。如果指针指向虚拟内存空间中不可用的位置，则 MMU 会生成页面错误，并且操作系统会介入以将页面与请求的地址交换。不过，这一切都发生在低级别，在正常运行的系统中，您可以忽略它。