我正在做一些关于MIPS架构的研究，并想知道如何通过mips提供的有限指令和内存保护来实现操作系统。我特别想知道操作系统如何防止某些地址范围被执行。例如，操作系统如何限制PC在特定范围内运行？换句话说，防止从动态分配的内存执行某些内容？MIPS内存执行预防
浮现在脑海的第一件事是与TLB的，但只有TLB的内存提供写保护（不执行）。
我不太清楚操作系统如何处理它，因为那意味着每个指令都会导致异常，然后很多周期会被烧毁，只是检查PC是否在一个合理的地址范围。
如果有人知道，它通常如何完成？它是在初始化过程中以某种方式处理由硬件（例如，它给了一个地址范围和例外被击中如果超出了范围？）
大多数保护检查都在硬件中完成，由CPU本身，并且不需要来自操作系统方面的大量参与。
的OS建立了一些特殊的表（页表或段描述符或一些这样的），其中存储器范围具有相关联的读，写，执行和用户/内核权限则CPU在内部缓存。
每个指令检查，然后，CPU内存是否访问遵守OS建立的权限，如果一切正常，进行。如果试图违反这些权限，则CPU会引发操作系统处理的异常（类似于CPU I/O设备外部中断的形式）。在大多数情况下，操作系统在发生这种异常时会简单地终止违规应用程序。
在它试图处理他们，使看似断码工作的一些其他情况。其中一种情况是支持虚拟磁盘内存。当没有物理内存备份时，操作系统将该区域标记为不可访问/不可访问，并且其数据位于磁盘上某处。当应用程序尝试使用该区域时，操作系统会从试图访问此内存区域的指令中捕获异常，使用物理内存备份该区域，使用磁盘中的数据填充该区域，将其标记为存在/可访问并重新启动导致异常的指令。只要操作系统内存不足，它就可以将数据从特定范围卸载到磁盘，将这些范围标记为不再存在/不可访问，并将这些区域的内存回收用于其他目的。
也可能有特定的硬编码由CPU内存范围无法访问操作系统内核和CPU的软件运行外可以很容易地检查在这里。
这似乎是为MIPS (from "Application Note 235 - Migrating from MIPS to ARM")的情况下：
3.4.2存储器保护 MIPS提供存储器保护只对前面描述即地址 在地址空间的上部2GB不允许的范围内当处于用户模式时。 没有更细粒度的保护机制是可能的。
This document名单“MEM - 缺页上的数据读取未对齐的内存访问，存储，保护违反”其他MIPS例外之一。
如果某个特定版本的MIPS CPU没有更多的细粒度保护检查，则只能由操作系统模拟，并且成本很高。操作系统需要通过指令来执行代码指令，或者将其转换为几乎相同的代码，并插入地址和访问检查，然后执行代码，而不是原始代码。
这确实是用TLB完成的。 No Execute Bits (NX bits)仅在几年前才开始流行，所以老式的MIPS处理器不支持它。 MIPS architecture（Release 3）和SmartMIPS Application-Specific Extension的最新版本支持它作为名为XI（执行禁止）的可选功能。
如果你有没有这个功能的芯片，你是运气不好。像Alex已经说过的，没有简单的方法来模拟这个功能。