★PART1:32位的x86处理器执行方式和架构 1. 寄存器的拓展(IA-32) 从80386开始,处理器内的寄存器从16位拓展到32位,命名其实就是在前面加上e(Extend)就好了,8个通用寄存器被命名为EAX,EBX,ECX,EDX,ESI,EDI,ESP和EBP,同样的,操作的时候必须要和寄存器的长匹配,比如下面的操作就是错的. 32位通用寄存器的高16位不可以单独使用,但是他们的低16位依然可以按照8086的使用方法一样使用.处理器在32位保护模式下可以使用全部的32条地址线,访问4…

★PART1:进入保护模式 1. 全局描述符表(Global Descriptor Table,GDT)        32位保护模式下,如果要使用一个段,必须先登记,登记的信息包括段的起始地址,段的界限和各种访问属性,如果偏移地址超过了段的界限,就会引发异常中断.和一个段有关的信息需要8个字节来描述,这被称为段的描述符(Segement Descriptor),每个段都需要一个描述符,为了存放描述符,需要在内存中开辟一段空间.这些描述符集中存放,构成了一个描述符表. 为了跟踪全局描述符表,处理…

    第八章是一个非常重要的章节,讲述的是实模式下对硬件的访问(这一节主要讲的是硬盘),还有用户程序重定位的问题.现在整理出来刚好能和保护模式下的用户程序定位作一个对比. ★PART1:用户程序的重定位,硬盘的访问 1. 分段.段的汇编地址和段内汇编地址 NASM编译器使用汇编指令“SECTION”或者“SEGMENT”来定义段.他的一般格式是SECTION 段名称或者SEGMENT段名称(段名称不能重复),另外NASM对段没有数量的限制,一个程序可以有很多的代码段和数据段.Intel处理器要…

第16章讲的是分页机制和动态页面分配的问题,说实话这个一开始接触是会把人绕晕的,但是这个的确太重要了,有了分页机制内存管理就变得很简单,而且能直接实现平坦模式. ★PART1:Intel X86基础分页机制 1. 页目录.页表和页 首先先要明白分页是怎么来的,简单来讲,分页其实就是内存块的映射管理.在我们之前的章节中,我们都是使用的分段管理模式,处理器中负责分段的部件是段部件,段管理机制是Intel处理器最基本的处理机制,在任何时候都是无法关闭的.而当开启了分页管理之后,处理器会把4GB的内存分…

接着上一篇博文说. 5.代码段执行时的保护 每个代码段都有自己的段界限.同栈段一个道理,有效界限和G位相关. G=0:有效界限 = 描述符中的段界限 G=1:有效界限 = 描述符中的段界限值 * 0x1000 + 0xFFF 当处理器取指令的时候,偏移地址由EIP提供,EIP的范围应该在 [0,有效界限] 之间(为了说明问题,我就用数学上的闭区间表示了).否则会引发异常. 对于本代码,代码段描述符中的界限值是0x1FF,G=0,那么有效界限=0x1FF,也就是说这个值就是段内最后一个允许访问的偏…

12章其实是11章的拓展,代码基本不变,就是在保护模式下展开讨论. ★PART1:存储器的保护机制 1. 修改段寄存器的保护 当执行把段选择子传到段寄存器的选择器部分的时候,处理器固件在完成传送之前,要检查和确认选择子是正确的,并且该选择子选择的描述符也是正确的.假如索引号是正确的,也就是说明索引号8+7要小于等于边界.如果超过边界,那么处理器就会终止处理,产生异常中断13,同时段寄存器的原值保持不变. 同时处理器还要对描述符的类别进行检查,如果描述符的类别进行确认,举个例子来说,如果描述符的类…

15章其实应该是和14章相辅相成的(感觉应该是作者觉得14章内容太多了然后切出来了一点).任务切换和14章的某些概念是分不开的. ★PART1:任务门与任务切换的方法 1. 任务管理程序 14章的时候我们说过,一个程序他可以有很多个任务,特权级指的是任务的不同部分的特权级,一个任务可以有两个空间,一个全局空间,一个局部空间.在一个任务内,全局空间和局部空间具有不同的特权级别,使用门,可以在任务内将控制从3特权级的局部空间转移到0特权级的全局空间,以使用内核或者操作系统提供的服务. 任务切换时以任…

中断是处理器一个非常重要的工作机制.第9章是讲中断在实模式下如何工作,第17章是讲中断在保护模式下如何工作. ★PART1:外部硬件中断 外部硬件中断是通过两个信号线引入处理器内部的,这两条线分别叫NMI和INTR.处理器正在运行的时候会收到各种各样的中断,有些中断必须被处理,这就叫非屏蔽中断:有一些中断的处理优先级没有那么高,并且可以屏蔽,这就叫可屏蔽中断 1. 非屏蔽中断(Non Maskable Interrupt,NMI) 一旦处理器接受到NMI,说明处理器遇到了严重事件,这个时候必须无…

★PART1:32位保护模式下任务的隔离和特权级保护  这一章是全书的重点之一,这一张必须要理解特权级(包括CPL,RPL和DPL的含义)是什么,调用门的使用,还有LDT和TSS的工作原理(15章着重讲TSS如何进行任务切换). 1. 任务,任务的LDT和TSS 程序是记录在载体上的指令和数据,其正在执行的一个副本,叫做任务(Task).如果一个程序有多个副本正在内存中运行,那么他对应多个任务,每一个副本都是一个任务.为了有效地在任务之间进行隔离,处理器建议每个任务都应该具有他自己的描述符表,称…

第5-7章感觉是这一本书中比较奇怪的章节,可能是作者考虑到读者人群水平的差异,故意由浅入深地讲如何在屏幕上显示字符和使用mov,jmp指令等等,但是这样讲的东西有点重复,而且看了第六,第七章以后,感觉第5章的做法真是太笨了. 本来觉得,显卡与显存应该是放到1-4章的笔记来记录才对,可是这样一来这个5-7的内容又太少了,索性一起写了 ★PART1:屏幕显示 1. 显卡与显存 a. 显卡控制显示器的最小单位是像素,一个像素对应着屏幕的一个点,屏幕上通常有数十万乃至更多的像素.而控制这些像素就要用到显…