X86 内存地址转换如何涉及段寄存器？

到目前为止，我所学到的关于细分的知识：

• 虚拟地址包含段选择器和偏移量
• 段选择器与GDTR一起用于查找段描述符的线性地址
• 段描述符包含有关所选段的信息，包括其线性地址

因此，我的问题是：

• 根据我读到的内容，虚拟地址被加载到段寄存器中，然后不知何故，从那里继续翻译。虚拟地址加载到段寄存器中以获取描述符后，段寄存器会发生什么情况

• 据我所知，段寄存器还保存描述符的缓存值。这是如何在翻译过程中发挥作用的

• 如果一个段选择器最多可以有2^13个不同的值，并且只有六个主寄存器，那么系统如何确定加载哪个段寄存器

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通常的翻译如下：

 Logical address   -->   GDT -->  Linear address          --> Page tables --> Physical Address
(segment:offset)                 (segment base + offset)         

\______________________________________________________/ 
                  Virtual address                                     
             (can be either logical or linear)

如果在VMX非根模式下运行（即在VM中），并且启用了EPT，则：

 Logical address   -->   GDT -->  Linear address          --> Page tables --> Guest Physical Address --> EPT --> (System) Physical Address
(segment:offset)                 (segment base + offset)         

\______________________________________________________/                      \__________________________________________________________/
                  Virtual address                                                        Physical address
             (can be either logical or linear)

如果存在IOMMU（如伞形技术VT-d）：
MMIO甚至可以执行来宾虚拟地址或来宾物理地址的转换（其目的之一是将应用程序的虚拟地址具体化为硬件，并简化转换过程中遇到的大量地址空间的管理）
注意如前所述，术语“虚拟地址”在英特尔和AMD手册中仅表示线性地址。
我发现将逻辑地址和线性地址都标记为虚拟地址更有用，因为它们在页面转换步骤之前

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段寄存器包含一个段选择器，该段选择器对用于执行安全检查的段描述符进行索引，并获取与逻辑地址偏移部分相加的段基址。
在那之后，一切都结束了
在指令级指定的每个地址都是逻辑地址-需要查找段描述符。
为了避免每次指令访问内存时都从内存中读取它，CPU会缓存它——否则这将是性能杀手
操作系统根据需要设置段寄存器，但它很少需要超过四个段
分段（PM）的主要目的是通过为每个程序定义非重叠段来实现过程隔离。
一个程序通常只需要一个堆栈段、一个数据段和一个代码段——另外三个用于避免在段最大大小为64KiB时保存/恢复数据段（读取：实模式。

fs

和

gs

后来添加）
如今，操作系统使用平面模型，其中只有两个段（代码和数据/堆栈-这是一种简化，需要其他段）包含整个地址空间，以及操作系统特定的段，如TLS或PEB/TEB。


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因此，六段寄存器甚至比需要的还要多，GDT的8192个条目在需要的情况下（如果是偶数）就在那里。
通常的翻译如下：

 Logical address   -->   GDT -->  Linear address          --> Page tables --> Physical Address
(segment:offset)                 (segment base + offset)         

\______________________________________________________/ 
                  Virtual address                                     
             (can be either logical or linear)

如果在VMX非根模式下运行（即在VM中），并且启用了EPT，则：

 Logical address   -->   GDT -->  Linear address          --> Page tables --> Guest Physical Address --> EPT --> (System) Physical Address
(segment:offset)                 (segment base + offset)         

\______________________________________________________/                      \__________________________________________________________/
                  Virtual address                                                        Physical address
             (can be either logical or linear)

如果存在IOMMU（如伞形技术VT-d）：
MMIO甚至可以执行来宾虚拟地址或来宾物理地址的转换（其目的之一是将应用程序的虚拟地址具体化为硬件，并简化转换过程中遇到的大量地址空间的管理）
注意如前所述，术语“虚拟地址”在英特尔和AMD手册中仅表示线性地址。
我发现将逻辑地址和线性地址都标记为虚拟地址更有用，因为它们在页面转换步骤之前

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段寄存器包含一个段选择器，该段选择器对用于执行安全检查的段描述符进行索引，并获取与逻辑地址偏移部分相加的段基址。
在那之后，一切都结束了
在指令级指定的每个地址都是逻辑地址-需要查找段描述符。
为了避免每次指令访问内存时都从内存中读取它，CPU会缓存它——否则这将是性能杀手
操作系统根据需要设置段寄存器，但它很少需要超过四个段
分段（PM）的主要目的是通过为每个程序定义非重叠段来实现过程隔离。
一个程序通常只需要一个堆栈段、一个数据段和一个代码段——另外三个用于避免在段最大大小为64KiB时保存/恢复数据段（读取：实模式。

fs

和

gs

后来添加）
如今，操作系统使用平面模型，其中只有两个段（代码和数据/堆栈-这是一种简化，需要其他段）包含整个地址空间，以及操作系统特定的段，如TLS或PEB/TEB。


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因此，六段寄存器甚至比需要的还要多，GDT的8192个条目在需要时（如果是偶数）就在那里。
地址转换过程取决于所需的寄存器。访问段描述符缓存而不是GDT。分段单元是MMU的一部分。我想你指的是寻呼装置。英特尔在其手册中没有使用“虚拟地址”一词，但AMD将其用作线性地址的同义词。进程隔离不一定是通过使段不重叠来实现的，而是通过每个段描述符具有保护属性来实现的。@HadiBrais感谢这些要点，但我不知道