計算機結構

解析CPU與作業系統的記憶體保護協同機制

本文探討應用程式與作業系統的深層互動，不僅限於系統呼叫。文章透過一個存取無效記憶體的範例，揭示即使是底層指令也受CPU與作業系統的協同監管。當程式試圖存取非法記憶體時，CPU的記憶體管理單元（MMU）會觸發頁錯誤，並透過中斷將控制權交給作業系統，最終導致分段錯誤。此機制仰賴虛擬記憶體、頁表及特權級別等硬體基礎設施，展示作業系統如何利用CPU功能實現記憶體保護，確保系統的穩定性與安全性。