Pointers 操作系统如何在不检查所有指针地址的情况下确定空指针访问？

已知0地址（标记为宏“NULL”）不合法访问。 我想知道，操作系统（比如linux）如何确定何时可以访问代码中的某个空地址，而不必访问代码中的每个指针地址？ 我认为这与信号有关，特别是“sigsegv”信号

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但我不确定它是如何完成的。

内存管理单元在取消引用

NULL

指针或访问无效地址时，在异常触发中起着关键作用

在

MMU

对每个

RAM

访问执行的正常虚拟到物理内存映射过程中，在

MMU描述符中定义的虚拟地址范围内根本找不到未定义的地址。如果在操作系统内核空间中发生，或者只是在用户空间域中处理kill和cleanup，这可能会产生灾难性的后果

…操作系统（比如linux）如何确定何时可以访问代码中某个地方的空地址，而不必访问代码中的每个指针地址

好吧，如果不访问指针，操作系统就无法确定空的解引用。对于分段故障，请从中选择：

在计算中，分段故障（通常简称为SEGFULT）或访问冲突是由具有内存保护的硬件引起的故障，通知操作系统（OS）内存访问冲突；在x86计算机上，这是一般保护故障的一种形式。作为响应，OS内核通常会执行一些纠正操作，通常通过向进程发送信号将故障传递给有问题的进程

内存访问冲突是一个运行时事件，除非存在无效访问，否则操作系统将无法向进程发出信号

FWIW，允许进程访问分配给它的内存（在虚拟地址空间中）。分配的虚拟地址空间之外的任何地址，如果被访问，将生成一个故障（通过MMU），该故障反过来生成分段故障

TL；DR-SIGSEV是在遇到空指针解引用时生成的，而不是在此之前。此外，操作系统本身不会检测到错误访问，而是通过via通知操作系统。
指针指的是虚拟地址空间。在虚拟地址空间中，内存的每一页都可以映射到真实的物理内存。操作系统分别负责每个进程的映射

当您通过指针访问内存时，CPU会查看指针指定的虚拟地址的映射，并检查后面是否有真实的物理内存。根据您正在尝试的操作，将执行其他检查以验证您是否具有对该内存块的读或写访问权限

如果没有为该地址映射的内存，CPU将生成一个硬件中断。操作系统捕获该中断，并通常向调用进程发送sigsegv信号

包含
NULL
地址的零页通常故意不映射，因此通常由编程错误导致的空指针访问很容易被捕获。
Linux从硬件获得这种支持。处理器被告知各个内存区域的用途及其可用性。如果访问了“不可用”内存区域，处理器会将问题通知操作系统，操作系统会通知应用程序

这意味着两件事：


检查所有指针是否为空值没有相关的软件开销
没有精确检查允许的指针值

换句话说，如果指针指向“可用”内存的任何位置，则硬件单元无法识别问题。
首先，空指针访问不一定无效。通常，操作系统的程序加载器或链接器（取决于系统）都会设置进程，以便不映射虚拟地址空间中最低的页面

许多这样做的系统还允许应用程序映射第一页，从而使空引用有效

检查空指针的方法与检查所有其他内存地址的方法相同：通过CPU的逻辑地址转换

每次处理器访问内存（忽略缓存）时，它都会在进程的页表中查找地址。如果没有相应的条目，处理器将触发访问故障（在Unix变体中，该故障会转换为信号）

如果页面表中有地址条目，处理器将检查页面允许的访问。如果您处于用户模式并尝试访问受内核保护的页面，则会触发错误。如果试图写入只读页，则会触发错误。如果尝试执行不可执行的页面，则会触发错误

这是一个相当冗长的话题。如果您想了解有关该主题的更多信息，您需要了解逻辑内存转换（有时错误命名为虚拟内存）。
但是有没有其他方法（除了sigsegv）可以找到空的解除引用？wannabeprogrammer在解除引用之前可能会进行空检查？