为什么x86-64长模式不需要分段？

Question

X86_64长模式（64位）不需要segmente选择器。为什么在32位中需要分段而在64位中无用？ 谢谢，

Answer 1

X86_64长模式下的CPU使用PAE（物理地址扩展）技术来控制内存。

因此不需要段选择器。

我建议您阅读此pdf手册AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming。

Google amd64 volume 2，第一个结果是pdf手册。

请参阅第5.3章Long-Mode Page Translation，您将理解。

Answer 2

当内存实际按段加载和卸载时，段选择器很有用，这是x86首次开发时的选项。然而，现代操作系统都使用分页，稍后引入x86（尽管有一些权衡），它的简单性最终导致它取代分段。

32位x86保持分段可用，而16位操作系统转换到新的处理器架构，但在64位x86的设计过程中，删除了一些传统功能（包括分段）。 OS教科书中经常描述但在实践中从未使用的另一个特征是不同权限“环”的概念。经典地，有4个环（编号为0-3），但实际上没有人使用除0（内核）和3（用户空间）之外的任何东西，因此x86-64删除了环1和2.但是，添加对新管理程序的支持相关指令，x86-64引入了一个低于0的新环，称为-1。

分段使得检测cache aliases内存变得更加困难，因此支持它也会使x86-64芯片的设计变得更加复杂。