８０３８６保护模式简介.txt

对I386硬件平台的详尽分析,对LINUX内核学习有很大帮助

８０３８６保护模式简介
在保护模式下有很多新的名词 ,包含 GDT.LDT.IDT 以及 CR0-CR3 ,笔者保护 
　　
　　模式并不清楚 ,所以底下资料可能有错误。这里使用大量的线性记忆体观念 ,请您 
　　
　　一定要从头往後看 ,否则很可能会看不懂 ,且必须懂线性记忆体计算方式。 
　　
　　【 ＧＤＴ 介绍 】 
　　
　　在真实模式下每个区段都等於64K ,可是保护模式下每个区段的大小却是可变动 
　　
　　的 ,每个区段有多大呢 ,就是由 GDT 来决定。 
　　您可以用 SGDT CS:[BX] 的方式将 GDT 的值读出 ,它的长度为 6 BYTE ,底下 
　　
　　是笔者写的小程式读出。 
　　
　　
　　
　　XXXX:0000 FF 0F 00 20 C0 00 
　　
　　^^^^^^^^^^^GDT表所在的线性记忆体位址 
　　
　　^^^^^GDT表长度+1 
　　
　　
　　
　　将此表资料读出来. 
　　
　　X:00C02000 00 00 00 00 00 00 00 00-FF FF 00 A0 C2 9B 40 00 ........... B.@. 
　　
　　X:00C02010 FF FF B0 DD 01 93 40 00-FF FF E0 B3 00 9A 00 00 ..0]..@...`3.... 
　　
　　X:00C02020 FF FF E0 B3 00 93 00 00-00 00 00 20 C1 82 80 00 ..`3....... A... 
　　
　　X:00C02030 00 00 00 20 C1 93 C0 00-00 00 00 20 C0 93 C0 00 ... A.@.... @.@. 
　　
　　X:00C02040 00 00 00 00 00 92 40 00-FF FF 00 80 0B 92 40 00 ......@.......@. 
　　它所代表的意思是如下图所示∶(每组 8 byte) 
　　
　　
　　
　　┌──────────────────────┐ 
　　
　　1│ Limit bit 0-15 │ 0 byte 
　　
　　├──────────────────────┤ 
　　
　　3│ Base bit 0-15 │ 2 
　　
　　├──────────┬───────────┤ 
　　
　　5│ 存取权 │ Base bit 16-23 │ 4 
　　
　　├──────────┼───────────┤ 
　　
　　7│ Base bit 24-31 │G│..│limit bit 16-19│ 6 
　　
　　└──────────┴───────────┘ 
　　
　　"G"代表 Limit 的单位是 Byte 或 PAGE(4K) 
　　
　　
　　
　　所以.... 
　　
　　
　　
　　#0000 Segment not present. 
　　
　　#0008 Base=00C2A000 Limit=0000FFFF Flags=9B USE32 Byte granularity 
　　
　　#0010 Base=0001DDB0 Limit=0000FFFF Flags=93 USE32 Byte granularity 
　　
　　#0018 Base=0000B3E0 Limit=0000FFFF Flags=9A USE16 Byte granularity 
　　
　　#0020 Base=0000B3E0 Limit=0000FFFF Flags=93 USE16 Byte granularity 
　　
　　#0028 Base=00C12000 Limit=00000000 Flags=82 Page granularity 
　　
　　#0030 Base=00C12000 Limit=00000000 Flags=93 USE32 Page granularity 
　　
　　#0038 Base=00C02000 Limit=00000000 Flags=93 USE32 Page granularity 
　　
　　#0040 Base=00000000 Limit=00000000 Flags=92 USE32 Byte granularity 
　　
　　#0048 Base=000B8000 Limit=0000FFFF Flags=92 USE32 Byte granularity 
　　
　　#0050 Base=0001F56C Limit=000007FF Flags=92 USE32 Byte granularity 
　　
　　#0058 Base=00000000 Limit=00000144 Flags=92 USE32 Page granularity 
　　
　　#0060 Base=00000000 Limit=00000144 Flags=93 USE32 Page granularity 
　　
　　#0068 Base=00127F48 Limit=0000C32F Flags=9B USE16 Byte granularity 
　　
　　#0070 Base=00134278 Limit=000028F7 Flags=93 USE16 Byte granularity 
　　
　　#0078 Base=00000000 Limit=00000000 Flags=92 USE16 Byte granularity 
　　
　　^^^^^Selector ^^存取权 
　　
　　
　　
　　Base 就是指这个Secector:00000000对应到线性记忆体的何处 ,也就是说将线性记 
　　
　　忆体从 Base 所指的地方开始长度为 Limit ,剪下来变成一个独立的区段 ,如果您 
　　
　　在该区段想看超过 LIMIT 长度的记忆体 ,则会发生保护模式错误...应用程式可拦 
　　
　　截所发生的中断适当的加以处理。 
　　
　　注意 ,Limit的单位可以是 byte ,也可以是page(4k) ,由 "G" 是否为 1 来决定 
　　
　　
　　
　　至於 Selector 的数值我猜想应该是被标上 8 的倍数吧 ,因为很多书都是如此介 
　　
　　绍它。 
　　
　　
　　
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　　【 ＬＤＴ 介绍 】 
　　
　　上面介绍了 GDT 可以设定很多个Secector ,而 LDT 则是在这些被定义出来 
　　
　　的Selector中再切割出更小的单元。也就是说 LDT 的资料长度只有 2 BYTE ,这 
　　
　　个值直接就是指 Selector。 
　　※这个命令必需在最高权力下才能执行 ,所以笔者使用 386DEBUG 来执行 ,在传 
　　
　　统 Real Mode/V86 都不能执行。 
　　
　　
　　
　　C:\>386debug 386debug.exp (改过的.exp档) 
　　
　　000C:0002743C 660F0007 SLDT [EDI] 
　　
　　-T 
　　
　　-D EDI 
　　
　　0014:00000000 28 00 <-- LDT 所指的Selector为0028 
　　
　　根据 GDT 的资料查表得到下表 ,但是由於 0028 这段落禁止观看 ,所以我改看0030 
　　
　　的段落 ,因为它的 Base 是一样的。 
　　
　　
　　
　　#0028 Base=00C12000 Limit=00000000 Flags=82 Page granularity 
　　
　　#0030 Base=00C12000 Limit=00000000 Flags=93 USE32 Page granularity 
　　
　　
　　
　　-D 30:0 
　　
　　0030:00000000 FF 00 F0 CE 09 92 40 00-31 00 00 00 CA 9B C0 00 ..pN..@.1...J.@. 
　　
　　0030:00000010 31 00 00 00 CA 93 C0 00-FF FF 00 80 0B 92 40 00 1...J.@.......@. 
　　
　　0030:00000020 FF 00 F0 CE 09 92 40 00-4D 00 90 CE 09 92 40 00 ..pN..@.M..N..@. 
　　
　　0030:00000030 44 01 00 00 00 93 C0 00-00 00 00 00 00 92 40 00 D.....@.......@. 
　　
　　0030:00000040 FF FF 00 80 0B 92 40 00-00 00 00 00 00 92 40 00 ......@.......@. 
　　
　　0030:00000050 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 
　　
　　0030:00000060 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 
　　
　　0030:00000070 00 00 00 00 00 00 00 00-00 00 00 00 00 00 00 00 ................ 
　　
　　
　　
　　-DL 0