書本第三章第一節是《認識保護模式》，初步 講解了保護模式下全域性描述符表gdt、段描述符、段選擇子、從實模式進入保護模式等內容。去年看這個的時候，如果不是有以前學習保護模式時做的筆記，還真 不好懂呢，因為作者提供的材料不夠系統，對僅學習過8086組合語言的人來說，是不太好理解的。下面的內容大體以我以前做的筆記為綱，較為簡略，只說明要 點。（本來還可以參考下以前學習保護模式時收集的資料的，很可惜，行動硬碟壞了，資料都沒有了，早就該注意資訊保安了的。）
8086是16位處理器，有16位的暫存器和資料匯流排，20位的位址匯流排，定址能力為1mb。位址由段基址和段偏移兩部分組成，段基址和偏移位址都是16 位的，實體地址的計算方式為：實體地址=段基址×16+段偏移。從80386開始，intel處理器進入了32位時代，位址匯流排為32位，定址能力為 4gb。此時，通用暫存器變成從16位變成了32位，但段暫存器仍然是16位的，原來的基位址加偏移值的實體地址計算方法已經不適用了，需要新的計算方 法。
386以上cpu執行於保護模式時，雖然段暫存器仍然是16位的，但是其意義已經發生了變化：不再是表示段基位址了，而是表示段描述符在描述符表中的索引。此時，段暫存器的值也有了乙個新的名稱：段選擇子。
段描述符
是 描述段屬性的乙個8位元組資料結構，分為三種型別：（資料段和**段）段描述符、系統段描述符和門描述符。書本第43頁給出了描述符的結構圖。書中說「由於 歷史問題，它們（描述符中的段基址和段偏移）都被拆開存放」。我想，這個歷史問題是指為相容80286處理器的設計吧：80286採用24位位址線，定址 能力16mb，所以段基址被拆開成低24位和高8位兩部分；80286已經引入「保護模式」的概念，是推出實模式和保護模式cpu的分水嶺。附兩個粗略介 紹80286的**：http://wiki.ccw.com.cn/80286 ，http://baike.baidu.com/view/193778.htm
描述符表 是記憶體中儲存乙個或者多個描述符的區域，由相關暫存器（gdtr、ldtr、idtr）指示其起始位址。有三種描述符表：
gdt global description table 全域性描述符表
ldt local description table 區域性描述符表
idt interrupt description table 中斷描述符表
段選擇子 是 段暫存器的內容。雖然386處理器中段暫存器還是16位的，但是在保護模式下，其內容的意義已經發生了變化，不再是表示段基位址，而是表示段描述符在描述 符表中的位置。其中第0位和第1位是rpl（request privilege level 請求特權級），用以進行訪問許可權檢查，這個以後再詳細描述；第2位是ti（task indication，任務指示），其值為0表示使用gdt，為1表示使用ldt；第3至15位是段描述符在相應的描述符表中的索引。
實模式下的定址方式同8086：段基位址×16+段偏移位址。
保護模式下使用48位位址指標：16位段選擇子和32位段偏移位址。定址過程為：從相應的段暫存器中取出段選擇子，根據高13位從相應的描述符表中取得段 描述符；用段描述符給出的32位段基位址，加上32位的偏移位址得到32位線性位址；如果沒有啟用分頁，則32位線性位址就是實體地址，否則線性位址再經 過分頁機制轉化成實體地址。當然，定址過程中會根據段描述符給出的段屬性進行各種檢查，如特權級檢查、位址越界檢查、段頁是否存在檢查等。
我覺得，沒有給出386的暫存器模型是本書的一大缺憾。這裡給出386的暫存器模型並作簡要說明。（這張圖我花了好長時間用wps office畫的）
圖中陰影部分是實模式下可用的暫存器。
eax、ebx、ecx、edx：8086中的通用暫存器已經擴充套件成32位的了。當然，還是可以使用ax、bx、cx、dx訪問低16位；或者用ah、al等分別訪問低16位的高低兩個位元組。
cs、ds、ss、es、fs、gs：新增了fs和gs這兩個16位的段暫存器。cs、ds、ss、es的用途不變，還是**段、資料段、堆疊段和擴充套件段暫存器；fs和gs也可以看作是方便程式設計師使用的擴充套件段暫存器。
eip：位址變成32位了，指令指標當然也要擴充套件成32位的了。
esp、ebp、esi、edi：堆疊指標、基址指標、源變址、目標變址暫存器，名字前面加上字母e表示擴充套件成32位了。
eflags：標誌暫存器也變成32位的了。
以下是386新增的暫存器：
idtr、gdtr和ldtr：idtr和gdtr是48位的，分別用以儲存中斷描述符表和全域性描述符表的基位址（32位）和限長（16位）。ldtr保 存區域性描述符的段選擇子，其使用方式為：1 在ldtr中裝入段選擇子，cpu自動從gdt中取出區域性描述符，放入快取記憶體中，為當前任務建立ldt；2 以後使用段暫存器中的選擇子時，若發現ti位為1，則從ldt中找到相應的段描述符進行定址操作。
tr：任務暫存器，存放任務狀態段選擇子，指示任務狀態段描述符在gdt中的位置（類似ldtr）。使用方式類似ldtr：在tr中裝入段選擇子，cpu 自動從gdt中取出任務狀態段描述符，放入快取記憶體中，為當前任務建立tss。tss是task state segment（任務狀態段)的簡寫，它定義了啟動任務所需要的資訊，簡言之（不太準確），就是乙個程序的相關資訊。
cr0、cr1、cr2、cr3、cr4：控制暫存器，儲存了系統的各種標誌位。其中cr0的低16位就是8086中的msw(machine state word，機器狀態字）。這裡需要關注的是cr0的第0位pe標誌，其值為0表示當前執行在實模式下；為1表示執行於保護模式下。
書本上給出了進入保護模式的**，還有詳細的說明，我就不給自己的**了，只對乙個地方進行簡要說明：為什麼要在gdt的起始位置處定義乙個沒有使用的空的描述符？
這個問題我想了好久也沒想通，後來在網上找到了答案：gdt中索引為0的描述符是特殊的空描述符，是不能使用的，如果使用它進行儲存器訪問，會引發genernal protection異常。關於這個問題，可以參考http://leonstar.bokee.com/36918.html
《自己動手寫作業系統》讀書筆記
a 熟悉8086的機制 b 了解pc機的介面 c 有過彙編 程式設計的經歷 d 對程式語言有敏感性 e 對作業系統原理熟悉，最好有dos windows和linux的使用經驗 不過這些也不是絕對的，只要有興趣，都可以開始，不過就需要多準備幾本書，開列書單如下 ibm組合語言程式設計 作業系統dos篇...
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