繼續底層知識，想要看懂 PWN 題和理解彙編代碼，必須要搞懂這些底層知識啊。搞懂 movl 8(%ebp), %eax（IA-32 架構）真的不容易。。。
movl 8(%ebp), %eax（IA-32）
首先我們來看這條指令什麼意思：把內存中某個地址的 32 位數據，放入 eax 寄存器中。你可以理解爲地址爲：%ebp + 8。但是，這只是虛擬地址。而且在 IA-32 架構中，虛擬存儲空間是段頁式。也就是說，在執行這條命令的時候，爲了找到主存的物理地址，要經過段和頁兩種結構。搞懂這兩種東西真的不容易！來吧，讓我們開始吧。
存儲地址要經過以下階段：
邏輯地址 -------> 線性地址 -------> 物理地址
（以下內容全是 IA-32 架構）
分段過程
分段過程的實質就是邏輯地址 -------> 線性地址 的過程
整個過程如下圖所示：
邏輯地址實際是由 48 位組成的，前 16 位包括「段選擇符」後 32 位「段內偏移量」
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啥是「段」
還記得「可執行文件」中的段嗎？有代碼段、數據段。。。
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啥是「段選擇符」
這個先按下不表，主要作用是可以用「段選擇符」找到所需段
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那什麼又是「段內偏移量」
「段內偏移量」其實就是指令地址相對於段基址的偏移量，也就是說，如果能找到段的位置（與段選擇符）有關，就能找到，對應偏移量的指令地址
如何通過「段選擇符」找到段基址
之前我們說過：邏輯地址一共有 48 位。前 16 位是段選擇符。
這 16 位的格式如上圖。
- 索引：「描述符表」的索引（Index）
- TI：如果 TI 是 0。「描述符表」是「全局描述符表（GDT）」，如果 TI 是 1。「描述符表」是「局部描述表（LDT）」
- RPL：段的級別。爲 0，位於最高級別的內核態。爲 11，位於最低級別的用戶態。在 linux 中也僅有這兩種級別。
整體過程就是：
通過索引在描述符表中找到段基址，用圖片敘述就是這樣（圖片左邊）：
其中 GDT 和 LDT 的首地址，存在用戶不可見的寄存器中：
下面的內容將詳細介紹這些你不知道的名詞。
什麼是「描述符表」
實際上就是「段表」，由「段描述符（段表項）」組成。有三種類型：
- 全局描述符 GDT：只有一個，用來存放系統內用來存放系統內每個任務共用的描述符，例如，內核代碼段、內核數據段、用戶代碼段、用戶數據段以及 TSS（任務狀態段）等都屬於 GDT 中描述的段。
- 局部描述符表 LDT：存放某任務（即用戶進程）專用的描述符
- 中斷描述符表 IDT：包含 256 箇中斷門、陷阱門和任務門描述符
什麼是「段描述符」
段描述符就是表項，一種記錄每個段信息的數據結構。我們之前說到的「段選擇符」就是描述符表（段表）中的索引。
一圖講清楚段描述符：
一個段描述符的大小是 8B。現在把段描述符的每個部分講清楚：
- B31~B0：32 位基地址（段的基地址）
- L19~L0：20 位界限，表示段中的最大頁號
- D：D = 1 表示段內偏移量爲 32 位寬，D = 0 表示段內偏移量爲 16 位寬
- P：P = 1 表示存在，P = 0 表示不存在。Linux 總把 P 置 1，不會以段爲單位淘汰。
- DPL：訪問段時對當前特權級的最低等級要求。因此，只有 CPL 爲 0（內核態）時纔可訪問 DPL 爲 0 的段，任何進程都可訪問 DPL 爲 3 的段（0 最高、3 最低）
- S：S = 0 系統控制描述符，S = 1 普通的代碼段或數據段描述符
- TYPE：段的訪問權限或系統控制描述符類型
- A：A = 1 已被訪問過，A = 0 未被訪問過。（通常 A 包含在 TYPE 字段中）
問一個問題！
像 GDT 表這樣的表存在哪裏?存在主存裏面！
好，既然存在主存裏面，就有一個速度的問題。這種問題的解決辦法就是用 Cache。
用 Cache 解決分段問題
學習如何用 Cache 解決分段問題之前。我們得先知道邏輯地址的前 16 位地址怎麼來的。
邏輯地址的前 16 位是段選擇符，「段選擇符」存在寄存器中：
每個寄存器的作用如下：
也就是每個進程的每個段都有相應段的段選擇符寄存器。
有了「段選擇符」以後，就能拿到對應表中的段基址了。那 Cache 又是怎麼派上用場的呢？
只有第一次取地址的時候纔會去主存中訪問 GDT 表。之後根據「段選擇符」選擇地址的時候，都是在 Cache 裏面去找，不用再訪問主存。
（MMU 是 Memory Management Unit 內存管理單元）
一點小變化
爲使能移植到絕大多數流行處理器平臺，Linux 簡化了分段機制
爲了簡化，初始化的時候，所有的基地址都是 0。
總結
小小的總結一下：如何從邏輯地址 -------> 線性地址
作者：madao756
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來源：簡書
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