Linux-8086保护模式

Linux保护模式涉及到几个内存管理寄存器：GDTR（全局描述符表寄存器）、LDTR（局部---）、IDTR（中断---）、TR（任务寄存器）。

控制寄存器：CR0含有协处理器的控制位；CR1保留不用；CR2记录页错误线性地址；CR3高20位记录页目录基地址。

CR0中的TS（Task Switched）：任务切换标志；

ET（Extension Type）：为1时，表明使用80387协处理器；为0时，使用80287协处理器；

PE（Protection Enable）：启动保护标志，开启断式保护机制；

PG（Paging）：分页标志

NE（Numeric Error）：协处理器错误

地址寻址：保护和地址变换

分段机制：逻辑地址——>线性地址

分页机制：线性地址——>物理地址

段选择符是段的唯一标识，其中包含请求特权级（RPL）、表指示标志（TI=0表示GDT，TI=1表示LDT）、索引值（Index）；段描述符中保存段的基地址、段限长、段属性等重要信息；

段选择符中的索引在GDT/LDT中定位相应的段描述符，利用段描述符中检查段的访问权限和范围，在段描述符中取得段的基地址，加上偏移地址得到线性地址。

整个虚拟地址空间分为相等两半：一半由LDT映射（局部地址空间），一半由GDT映射（全局地址空间）；

GDT是一个数据结构，GDT的基地址和长度必须加载进GDTR寄存器；GDT中的描述符总是8字节，GDT限长为（8n-1），GDT的第一个描述符是空描述符，使用期加载内存时会产生保护性内存；

每个LDT在GDT中都有一个段描述符和段选择符；

段寄存器（CS、SS、DS、ES）结构分为可见部分（段选择符）和不可见部分（段基地址、段限长、段属性）；

代码段是一致或不一致的，但数据段必须是非一致的，即不能被低特权级的程序访问。

段描述符分为2大类：系统段描述符（LDT、TSS等）和门描述符（调用、陷阱、中断门，任务门）；

调用、陷阱、中断门含有代码段的选择符＆段中程序入口点的指针，任务门含有TSS段选择符。

保护机制：4级段级保护 ＆ 2级页级保护；

段级保护：CPL（当前特权级），RPL（请求特权级，与DPL描述符特权级比较），段限长类型，特权级调用门；

页级保护：R/W、U/S（用户/超级用户）；

IDT：中段描述符表，也称中断向量表，用来定位中断处理程序入口地址，存放3种描述符（中断门、陷阱门、任务门描述符）。

中断源：外部（硬件）中断，软件中断；

异常源：程序错误异常、软件异常

异常分为故障（程序跳过异常运行）、陷阱（程序重新运行异常）和中止（程序中止）。

中断门和陷阱门的唯一区别：CPU操作标志寄存器IF的方法，通过陷阱门不会影响IF标志。

任务由两部分组成：任务执行空间和TSS（任务状态段）；

TSS中包含动态字段（DS、ES等段寄存器，AX、BX等通用寄存器，FLAG标志寄存器，IP，先前任务链接字段）和静态字段（CR3页目录基地址寄存器，IO位图基地址，LDT，栈指针，调试陷阱T标志）。

TSS存放在GDT中。