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嗨，我正在阅读一本教科书，它说程序不允许访问大于的地址0xc0000000（就像 32 位版本的 Linux 一样），所以下面的汇编代码是无效的：

1. irmovl $1,%eax
2. xorl %esp,%esp // Set stack pointer to 0 and CC to 100
3. pushl %eax    // Attempt to write to 0xfffffffc, will fail

我很困惑。我有两个问题：

  1. 为什么不允许程序访问大于 的地址0xc0000000，该地址不是0xc0000008有效地址吗？

  2. 如果程序真的不允许访问大于0xc0000000,0xfffffffc小于（小于） 的地址0xc0000000，那为什么会失败呢？

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  1. 为什么不允许程序访问大于 0xc0000000 的地址，像 0xc0000008 这样的地址不是有效地址吗？

现代操作系统利用硬件的特性来防止正在运行的应用程序相互干扰。这种隔离的主要组成部分是权限分离和虚拟内存。

虚拟内存（相对于物理内存）意味着代码（例如mov指令）访问的地址不是 RAM 的实际地址。相反，内存管理单元(MMU) 利用页表将虚拟地址 (VA)转换为物理地址 (PA)，然后再将它们发送到 RAM。

权限分离由 CPU（和 MMU）强制执行，允许单个操作系统内核完全控制硬件，同时安全地运行多个用户应用程序。

将这两个概念放在一起，通常内核运行在虚拟内存的一个区域（用户空间无法访问），而用户空间进程运行在另一部分。

在 Linux 内核的 x86 32 位 arch 端口中，经常使用 1-3 拆分，为内核提供 1 GB 的 VA 空间，为每个用户应用程序留出 3 GB 的 VA 空间。因此：

  • 0x00000000 - 0xBFFFFFFF：用户空间
  • 0xC0000000 - 0xFFFFFFFF：内核
  1. 如果程序真的不允许访问大于 0xc0000000 的地址，0xfffffffc 小于（小于）0xc0000000，那为什么会失败呢？

数据的表示方式（例如在硬件寄存器或内存中）与数据的解释方式（例如有符号/无符号整数、浮点数、文本字符串、图像等）之间存在很大差异

请注意，如果将 0xFFFFFFFF解释为 32 位二进制补码（有符号）整数，则会得到 -1。如果将其解释为无符号整数，则得到 (2^32 - 1) = 4294967295。

地址总是无符号的；一般来说，当涉及到硬件时，没有负数。

0xFFFFFFFC 大于 0xC0000000。因此，这里它是一个内核地址，任何试图访问它的用户空间应用程序都会出错并被传递一个 SIGSEGV 信号。

于 2018-10-11T12:38:20.627 回答