我试图了解内存管理如何在低水平上进行，并有几个问题。
1) Kip R. Irvine 写的一本关于汇编语言的书说，在实模式下，程序启动时前三个段寄存器会加载代码、数据和堆栈段的基地址。这对我来说有点模棱两可。这些值是手动指定的还是汇编器生成指令将这些值写入寄存器？如果它自动发生，它如何找出这些段的大小？
2）我知道Linux使用平面线性模型，即以非常有限的方式使用分段。另外，根据 Daniel P. Bovet 和 Marco Cesati 所著的《Understanding the Linux Kernel》，GDT 中有四个主要部分：用户数据、用户代码、内核数据和内核代码。所有四个段都具有相同的大小和基地址。我不明白为什么需要其中四个，如果它们仅在类型和访问权限上不同（它们都产生相同的线性地址，对吧？）。为什么不只使用其中之一并将其描述符写入所有段寄存器？
3）不使用分段的操作系统如何将程序划分为逻辑段？例如，他们如何区分堆栈和没有段描述符的代码。我读到分页可以用来处理这样的事情，但不明白如何做。
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你一定读过一些非常老的书，因为没有人为实模式不再;-) 在实模式，您可以使用以下命令获取内存访问的物理地址physical address = segment register * 0x10 + offset，偏移量是通用寄存器之一内的值。因为这些寄存器是 16 位宽，所以一个段的长度为 64kb，并且您无法对其大小进行任何操作，因为没有属性！随着* 0x10乘法，1MB 内存变为可用，但是根据您放入的内容，存在重叠组合段寄存器和地址寄存器。我还没有编译任何代码实模式，但我认为这取决于操作系统来设置段寄存器在二进制加载期间，就像加载器在加载 ELF 二进制文件时会分配一些页面一样。然而，我确实编译了裸机内核代码，并且我必须自己设置这些寄存器。
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由于架构限制，扁平模型中必须有四个部分。在保护模式 the 段寄存器不再包含段基地址，而是包含段选择器这基本上是 GDT 的偏移量。取决于值段选择器，CPU将处于给定的特权级别，这就是CPL（当前特权级别）。这段选择器指向一个段描述符它有一个 DPL（描述符特权级别），如果段寄存器充满了这个选择器（至少对于代码段选择器来说是这样）。因此你至少需要一双段选择器以区分内核和用户区。此外，段要么是代码段，要么是数据段，所以最终会得到四个段描述符在 GDT 中。
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我没有任何使用分段的严肃操作系统的示例，只是因为分段仍然存在以实现向后兼容。使用平面模型方法只不过是摆脱它的一种手段。不管怎样，你是对的，分页更加高效和通用，并且几乎可以在所有架构上使用（至少在概念上）。我无法在这里解释分页内部结构，但是您需要了解的所有信息都在优秀的 Intel man 中：英特尔® 64 和 IA-32 架构
软件开发人员手册
第 3A 卷：
系统编程指南，第 1 部分 http://download.intel.com/products/processor/manual/253668.pdf
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