1 一般来说,80x86(80386及其以后的各代CPU)可以在三种模式下运转:实模式,保护模式,V86模式.实模式就是古老的MS-DOS的运行环境.Win95只利用了两种模式:保护模式和V86模式. 2为什么要进入保护模式: 保护模式有许多优越性.其中最最直接的好处就是:你的程序可以利用更多的内存了! 3 4 从硬件结构上说,386由三个寄存器CR0.CR1.CR2控制着CPU的运转.比如说,CR0的第0位就是用来判断当前CPU是工作在保护模式还是实模式下.学过8088/8086汇编语言的人一…

保护模式.虚拟内存.权限…

转自:http://blog.csdn.net/rosetta/article/details/8570681 Linux操作系统基础(四)保护模式内存管理(2) 转载请注明出处:http://blog.csdn.net/rosetta           本节主要讲:保护模式内存管理相关的物理地址空间,逻辑和线性地址空间,段选择符,段寄存器,段描述符. 物理地址空间 保护模式下,IA-32架构提供了一个4GBytes(2^32bytes)正常大小的物理寻址空间.处理器可以使用地址总线录址这些地…

最近在看张银奎先生的<调试软件>一书,想将关键的技术记录下来,以便日后查阅,也分享给想看之人吧. 1 通用寄存器 EAX,EBX,ECX,EDX:用于运算的通用寄存器,可以使用AX,BX等16位或AL,AH等8位短寄存器,访问长寄存器的相应地址 ESP,EBP:Extended Stack/Base Pointer,指栈顶和当前栈的起始地址 ESI,EDI:源和目标寄存器,比如在循环操作中,与ECX组合,分别表示计数器(ECX),起始数(ESI),目标数(EDI) 64位扩展通用寄存器:RAX…

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…

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…

程序的载入和运行(五)--<x86汇编语言:从实模式到保护模式>读书笔记25 前面几篇博文最终把代码分析完了.这篇就来说说代码的编译.运行和调试. 1.代码的编译及写入镜像文件 之前我们都是在命令行输入命令进行编译和写入.源文件少的时候还不认为麻烦,当源文件多了,就会认为特别麻烦.有没有简单的方法呢? 当然有,就是用make工具. 1.1.什么是make工具 make是一个命令工具,它解释Makefile中的指令.在Makefile文件里描写叙述了整个project全部文件的编译顺序.编译规则…

实验目的: 理解中断与异常机制的实现机理 对应章节:第三章3.4节,3.5节 实验内容: 1. 理解中断与异常的机制 2. 调试8259A的编程基本例程 3. 调试时钟中断例程 4. 建立IDT,实现一个自定义的中断,功能可自 定义,如特定键盘组合触发某个动作.电子 钟.自己游走的字符显示.蜂鸣器等 5. 了解IOPL的作用 完成本次实验要思考的问题: 1.什么是中断,什么是异常 2.8259A的工作原理是怎样的? 3.如何建立IDT,如何实现一个自定义的中 断 4.如何控制时钟中断 5.IOP…

https://github.com/yyu/osfs00 实验目的: 理解x86架构下的段式内存管理 掌握实模式和保护模式下段式寻址的组织方式. 关键数据结构.代码组织方式 掌握实模式与保护模式的切换 掌握特权级的概念,以及不同特权之间的转移 实验内容: 1. 认真阅读章节资料,掌握什么是保护模式,弄清关键数据结构: GDT.descriptor.selector.GDTR, 及其之间关系,阅读 pm.inc文件中数据结构以及含义,写出对宏Descriptor的分析 2. 调试代码,/a/ 掌…

实验目的: 掌握内存分页机制 对应章节:3.3 实验内容: 1.认真阅读章节资料,掌握什么是分页机制 2. 调试代码,掌握分页机制基本方法与思路 – 代码3.22中,212行---237行,设置断点调试这几个循环,分析究竟在这里做了什么? 3. 掌握PDE,PTE的计算方法 – 动手画一画这个映射图 4. 熟悉如何获取当前系统内存布局的方法 5. 掌握内存地址映射关系的切换 – 画出流程图 6. 基础题:依据实验的代码, – 自定义一个函数,给定一个虚拟地址,能够返回该地址从虚拟地址到物理地址的…

作 者:道哥,10+年的嵌入式开发老兵. 公众号:[IOT物联网小镇],专注于:C/C++.Linux操作系统.应用程序设计.物联网.单片机和嵌入式开发等领域. 公众号回复[书籍],获取 Linux.嵌入式领域经典书籍. 转 载:欢迎转载文章,转载需注明出处. 目录 从 16 位进入到 32 位 8086 的 16 位模式 80386 的 32 位模式 从实模式进入到保护模式 如何进入保护模式 GDT 全局描述符表 GDTR 全局描述符表寄存器 段描述符的查找原理 在之前的 7 篇文章中,我们一…

写在前面   此系列是本人一个字一个字码出来的,包括示例和实验截图.由于系统内核的复杂性,故可能有错误或者不全面的地方,如有错误,欢迎批评指正,本教程将会长期更新. 如有好的建议,欢迎反馈.码字不易,如果本篇文章有帮助你的,如有闲钱,可以打赏支持我的创作.如想转载,请把我的转载信息附在文章后面,并声明我的个人信息和本人博客地址即可,但必须事先通知我. 你如果是从中间插过来看的,请仔细阅读 羽夏看Win系统内核--简述 ,方便学习本教程.   看此教程之前,问一个问题,你配置好双机调试学习环境了吗…

★PART1:中断和异常概述 1. 中断(Interrupt) 中断包括硬件中断和软中断.硬件中断是由外围设备发出的中断信号引发的,以请求处理器提供服务.当I/O接口发出中断请求的时候,会被像8259A和I/O APIC这样的中断寄存器手机,并发送给处理器.硬件中断完全是随机产生的,与处理器的执行并不同步.当中断发生的时候,处理器要先执行完当前的指令(指的是正在执行的指令),然后才能对中断进行处理. 软中断是由int n指令引发的中断处理器,n是中断号(类型码). 2. 异常(Exception…

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…

★PART1:32位保护模式下内核简易模型 1. 内核的结构,功能和加载 每个内核的主引导程序都会有所不同,因为内核都会有不同的结构.有时候主引导程序的一些段和内核段是可以共用的(事实上加载完内核以后就不需要主引导程序了),和加载一般的用户程序一样,主引导程序也是需要从硬盘中读取程序到指定的内存空间中. 同时,作为一个内核,也是一个程序,而且是一个具有管理全局的能力的程序,应该有固定的段,一般来说,内核应该包括以下几个部分: 1. 公用例程段(实现API功能) 2. 内核数据区(用于预读一些数据…

    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…

4.最大保护模式Maximum Protection 最大保护模式是DG可以提供的最高保护级别,建立在日志同步传输和确认的基础上.同样,可以使用alter database方法进行设置. SQL> alter database set standby database to maximize protection; Database altered 主库上,可以查看到状态变化和日志情况. SQL> select name, open_mode, database_role, protectio…

80x86系统寄存器和系统指令 1.标志寄存器(EFLAGS) 标志寄存器EFLAGS的标志位含义如下图: TF 位8是跟踪标志(Trace flag),当设置该位时可为调试操作启动单步执行方式.复位时则禁止单步执行.在单步执行方式下,处理器会在每个指令执行后产生一个调试异常,这样我们可以观察执行程序在每条指令执行后的状态. IOPL 位13-12时I/O特权级(I/O Privilege Level)字段.该字段指明当前运行程序或任务的I/O特权级别IOPL.当前任务或程序的CPL必须小于这个…

http://blog.csdn.net/michael2012zhao/article/details/5554023 一. 段寄存器的产生 段寄存器的产生源于Intel 8086 CPU体系结构中数据总线与地址总线的宽度不一致. 数据总线的宽度,也即是ALU(算数逻辑单元)的宽度,平常说一个CPU是“16位”或者“32位”指的就是这个.8086CPU的数据总线是16位. 地址总线的宽度不一定要与ALU的宽度相同.因为ALU的宽度是固定的,它受限于当时的工艺水平,当时只能制造出16位的ALU:…

整个代码对应内存线性地址分为四段,[gdt] [code32] [video32] [code16] 代码先在实模式[code16]下运行,code16中的cs就是系统分配的该程序物理地址的基址. 编译器会自动把其他段中的标号,编译成相对这个物理地址基址的偏移量. 其他段的物理真实地址就是这个基址+标号所表示的偏移量. label_begin  label_code32这些是标签,会编译成相对该程序物理地址基址的偏移量. 程序在内存中以二进制存在,cs指向程序在内存中开始的地方. Gdtptr…

来源:http://blog.csdn.net/yishuige/article/details/50434746 这一章涉及intel8086系列cpu的保护模式编程,应该是学习内核编程,驱动编程及嵌入式编程一些基础知识.不过对于没接触过底层编程的我来说,感觉还是好复杂. 不过里面也有许多以前汇编学过的东西,大部分还是能看懂的.我觉得图表就能说明大部分内容了,细节东西,不能都做笔记,所以大部分笔记都是图表- -. 1,首先是关于8086cpu的各个标志寄存器,其内容如下: 2,内存管理的寄存器…

在进入保护模式之前,我们先要学习一些基础知识.今天我们看一下全局描述符表(Global Descriptor Table, 简称GDT). 同实模式一样,在保护模式下,对内存的访问仍然使用段地址加偏移地址.但是,在保护模式下,在每个段能够访问之前,必须先登记.这就好比像C语言中,"对变量的使用必须先定义"一样. 每个段在能够使用之前,都要为这个段建立一个描述符.每个描述符占8个字节,这些描述符集中存放在内存的某个区域,一个挨着一个,就构成了一张"表". 80x86中…

一.调试基础 调试快捷键 F5:  开始调试 Shift+F5: 停止调试 F10:   调试到下一句,这里是单步跟踪 F11:   调试到下一句,跟进函数内部 Shift+F11:  从当前函数中跳出 Ctrl+F10:  调试到光标所在位置 F9:       设置(取消)断点 Alt+F9:    高级断点设置 跟踪调试 1. 尽量使用快捷键时行调试 2. 观察调试信息 3. 高级中断设置 异常调试 重试->取消->调试 函数堆栈,用variables或者call stack 窗口 Re…

一.Intel 32 位处理器的工作模式 如上图所示,Intel 32 位处理器有3种工作模式. (1)实模式:工作方式相当于一个8086 (2)保护模式:提供支持多任务环境的工作方式,建立保护机制 (3)虚拟8086模式:这种方式可以使用户在保护模式下运行8086程序(比如cmd打开的console窗口,就是工作在虚拟8086模式) 有几点需要特别说明: (1)保护模式可分为16位和32位的,由段描述符中的D标志指明.对于32位代码段和数据段,这个标志总是设为1:对于16位代码和数据段,这个标…

在说正题之前,我们先看2个概念. 1.指令集架构(ISA) ISA 的全称是 instruction set architecture,中文就是指令集架构,是指对程序员实际"可见"的指令集,包含了程序员编写一个能正确运行的二进制机器语言程序的所有信息,涉及到指令. I/O 设备等.例如 Intel 的 IA-32.Intel 64.ARM 的 ARMv7.ARMv8 等等. 2.微架构 微架构(Microarchitecture)又称为微体系结构/微处理器体系结构.是将一种给定的指令集…

80x86 保护模式极其编程       首先我不得不说.看这章真的非常纠结...看了半天.不知道这个东西能干嘛.我感觉唯一有点用的就是对于内存映射的理解...我假设不在底层给80x86写汇编的话.我真不知道这章能对我有什么用. .. update: {           当我决定暂停下来的时候,暂停这篇blog,我认为反思这样的行为都是伟大的.对于之前"能对我有什么用"的想法有了不同的见解.我发现这个保护模式极其编程还是挺有意思的.我之前不知道APUE里面讲current save…

现代INTEL CPU都有保护模式,实模式这两种CPU运行模式.当CPU加电,CPU初始化时就运行在是模式下,然后现代操作系统会从实模式跳转到保护模式! 为什么需要保护模式? 在最开始编程的汇编时代,程序员的工作就是读懂处理器指令,然后用这些指令来写程序完成工作!一个程序员要写一个程序,这个程序包括了驱动CPU,驱动内存,驱动磁盘等所有的代码,否则就是一颗裸CPU无法运行!后来每一个程序员都觉得这些驱动过程几乎一样,所以就开始构写操作系统,然操作系统来干这些事情!操作系统(这里指的是最原始的操作…

X86保护模式  八操作系统类指令 通常在操作系统代码中使用,应用程序中不应用这些指令 指令分为三种:实模式指令,任何权级下使用的指令.实模式权级0下可执行的指令和仅在保护模式下执行的指令 一  实模式和任务特权级下可执行的指令 1.存储全局和中断描述符表寄存器指令 利用存储描述符表寄存器指令能把描述符表寄存器的内容保存到指定的存储单元.与GDT与IDT被所有任务共享不同,LDT是每个任务私有的.所以存储局部描述符表寄存器的LDTR的指令不在所列 a) 存储全局描述符表寄存器指令 SGDT QW…

x86保护模式-七中断和异常 386相比较之前的cpu   增强了中断处理能力   并且引入了 异常概念 一 80386的中断和异常 为了支持多任务和虚拟存储器等功能,386把外部中断称为中断    把内部中断称为异常 最多支持256中断或异常 1.中断 中断是由异步的外部事件引起的.外部事件及中断响应与正执行的指令没有关系. 通常中断对应i/o操作的完成,cpu中intr引脚接受外部的可屏蔽的中断请求,NMI引脚接受外部不可屏蔽的中断请求. EFLAGS标志寄存器中的IF标志决定是否屏蔽可屏蔽…