Question

当我们编码时，我们给不同的段寄存器提供相同的值，在这种情况下，两个不同的段可能会相互混淆，从而可能会出现问题。例如在以下给定条件下。

MOV AX, CS
MOV SS, AX
ASSUME SS: DOSGROUP

如以上各行所述，在第1行中，我们将CS移至AX。之后我们立即将AX转换为SS。这意味着此时CS和SS寄存器包含相同的值或相同的存储位置，这不是真的，当我们进一步编码时，CS的内容将与内容SS一起折叠。

Answer 1

设置段寄存器不会更改内存的内容（实际上在实模式下根本无法访问内存），只会更改 CPU的内存视图（逻辑上线性翻译）。

具有两个具有相同值的段寄存器仅表示相同的偏移量 X 可以用于访问相同的数据。
如果我们不想指导汇编器如何计算不同段的偏移量，这将非常方便。
如果我们天真地编写汇编程序，我们将缺少汇编程序的段信息，该段信息会将程序视为单个代码段。因此，汇编器将为和数据和代码使用相同的偏移量计数器，但是在运行时这两个区域是具有不同段（即DS和CS）的访问，除非您覆盖它每次加载/存储。
如果上述属性不为true，则在加载程序加载程序的情况下，汇编程序生成的数据偏移量将不匹配。

当通过指针获取函数指针或通过指针处理堆栈上的数据时（即与bp没有固定偏移量），此方法也很有用，它实际上将每个指针转换为近指针。
因此，变量的偏移量实际上成为变量的地址，而无需进一步考虑该段。这使得地址/偏移更易于推论，因为现在，如果变量具有偏移X，这是我们唯一需要关注的偏移，X与我们使用CS一样， DS或SS。
因此X是1-1映射到其var的，如果我们必须考虑分段，则每个var可能有多达64Ki / 16的偏移量，并且该集合与偏移量不相交另一个变量集（即偏移量X可以表示两个不同的变量，当与两个不同的段一起使用时），因此指针必须很远。
由于我们只有少数有效的空闲段寄存器，因此，远的指针（除了指针大小加倍之外）给寄存器分配策略带来了很大压力。

当然，由于段的大小相对较小（64KiB），将所有代码，数据和堆栈放入一个段可能是具有挑战性的。
程序员通常不设置代码和数据（一旦构建了二进制文件，它们的布局就固定了），因此仅设置了堆栈，必须注意不要将堆栈指针设置得过于靠近数据和数据的末尾。代码。
在最大调用链深度上进行餐巾纸计算常常会忽略对堆栈的正确处理，但是如果我们无法绑定调用链，或者我们有太多的代码/数据，则堆栈大小在百字节内我们可能需要重构。
由于缺少功能，因此很难在实模式下正确管理堆栈，我想不到一种比检查每个函数入口处的堆栈指针更好的方法。

除非每种数据类型有多个段（数据/堆栈，代码），否则使用单独的段免费增加可寻址内存，但在初始化时增加几行（当然，我们不使用函数指针）。
将指针传递到堆栈上的结构时，使堆栈和数据具有相同的段很有用。

DOS .com可执行文件是其中CS，DS和SS都共享相同值的程序的示例。 DOS .exe可执行文件通常是为小型内存模型组装/编译的，在小型内存模型中，我们只有代码（CS和数据（DS，SS）段。
但是它们可以处理其他内存模型，包括巨大的内存模型，在该模型中，我们可以为数据类型（代码，堆栈，数据）提供多个段。

使用多段编程容易出错，这就是为什么32位OS停止使用它，而64位OS无法使用它的原因（但以有限的方式）。
但是段也很有用，它们可以在内存中创建方便的视图，尤其是在访问MMIO和ISA区域时。

如果您对段没有足够的经验（痛苦吗？），很难理解这堵文字墙，我的建议是从一个有效的程序开始，并通过将数据移入（不必要地）分离的段来有意伤害自己。
只要记住如何将逻辑地址（段：偏移量）转换为线性地址（段* 16 +偏移量）即可。

Answer 2

我想将答案分为两部分。

第1部分

这意味着此时CS和SS寄存器包含相同的值或相同的存储位置...

在16位x86程序中，段不描述内存位置，但是它们描述内存位置的范围：

“理想化”的16位CPU只能使用64 KiB内存。为了能够使用超过64 KiB的内存，兼容8086的CPU有以下段：

段寄存器的值描述了CPU应该在其中工作的64 KiB大小的内存范围。因此，一个16位程序可以（仅）访问64 KiB的内存，但是通过更改段寄存器的值，它可以选择应访问1 MiB内存中的哪个64 KiB。这意味着程序可以通过更改段寄存器的值来有效访问1 MiB的内存（而不仅仅是64 KiB）。

当然，代码和不同类型的数据可能位于相同的64 KiB内存范围内。（对于只有64 KiB内存的计算机（例如1982 IBM PCjr），这甚至很明显。）

在这种情况下，CS和SS具有相同的值，因为代码（CS寄存器）和堆栈（SS寄存器）位于相同的64 KiB内存范围。

但是“相同的内存范围”（其中包含许多不同的内存位置）和“相同的内存位置”之间是有区别的。

第2部分

我们如何使用相同的内存位置执行两项操作...

让我们更改示例，并使用成对的寄存器SS:SP和ES:DI，而不是寄存器CS和SS。这些对实际上描述的是内存位置，而不是内存范围。

如果SS:SP和ES:DI的值相同会怎样？

答案：没事。

CPU使用SS:SP计算堆栈操作（例如push或pop）的内存位置，使用ES:DI进行字符串写操作（例如stos或movs）。

因为CPU不会一次执行两次操作，所以如果为两种操作指定了相同的内存位置，就没有问题。

但是，您必须注意不会发生任何愚蠢的事情。示例：

push bx
; Let's say SS:SP and ES:DI contain the same value here
stosw
pop bx

使用stosw指令将破坏您使用push指令push编辑的数据，因为SS:SP和ES:DI指向相同的内存位置。

CPU对此不关心。如果指示CPU覆盖堆栈，则CPU将覆盖堆栈。

避免这种情况是您作为程序员的职责。

但实际上，每种编程语言都存在完全相同的问题。在C，C ++，C＃或Java中，您可能会遇到以下错误：

for(i = 0; i < 5; i++)
{
    for(i = 0; i < 10; i++)
    {
        ...
    }
}

...而且不明白为什么内部循环执行10次而不是50次。

不同的细分可能会相互崩溃

2 个答案: