内存地址什么时候分配？

Question

考虑以下 CPU 指令，该指令获取地址 16777386（十进制）处的内存并将其存储在寄存器 1 中：

Move &0x010000AA, R1

传统上，程序在编译时被翻译为汇编（机器代码）。（让我们忽略更复杂的现代系统，例如抖动）。

但是，如果这个地址分配是在编译时静态完成的，操作系统如何确保两个进程不使用相同的内存？（例如，如果您同时运行相同的编译程序两次）。

问题：

程序如何以及何时分配其内存地址？

虚拟内存：

我了解大多数（如果不是全部）现代系统在硬件中使用内存管理单元来允许使用虚拟内存。地址空间的前几个八位字节用于引用哪个页面。如果每个进程使用不同的页面，这将允许内存保护。但是，如果这就是执行内存保护的方式，那么最初的问题仍然存在，只是这次如何分配页号？

编辑：

中央处理器：

一种可能性是 CPU 可以通过强制操作系统在执行基于内存的指令之前分配进程 ID 来处理内存保护。然而，这只是猜测，需要 CPU 架构的硬件支持，我不确定 RISC ISA 的设计目的是什么。

Answer 1

使用虚拟内存，每个进程都有单独的地址空间，因此一个进程中的 0x010000AA 将引用与另一进程中不同的值。

地址空间是通过内核控制的页表来实现的，处理器使用该页表将虚拟页地址转换为物理页地址。让两个进程使用相同的地址页号不是问题，因为这些进程具有单独的页表并且映射的物理内存可以不同。

通常可执行代码和全局变量将被静态映射，堆栈将被映射到随机地址（某些漏洞利用这种方式更困难），动态分配例程将使用系统调用来映射更多页面。