80386的保护模式要点.pptVIP

80386的保护模式 基本概念 80386保护模式下的存储管理 3.3 Windows系统下对内存数据的访问 3.4 保护模式下转移指令的执行过程 3.5 80386保护模式的中断和异常 3.6 Windows系统下的中断 3.7 80386保护模式的IO保护 3.8 Windows系统下IO指令的实现过程 基本概念 1.特权级 2.虚拟地址空间 3.线性地址空间 4.物理地址空间 5. 80386保护模式下从虚拟地址到物理地址 6.保护模式下段的概念 7.保护模式下页的概念 1.特权级组织图 2.虚拟地址空间 保护模式下程序使用选择子(段寄存器的内容)和段内偏移构成的二维地址来访问存储器，这种由选择子和偏移量构成的二维地址集合称为虚拟地址空间。 二维的虚拟地址无法访问一维的物理存储器。 3.线性地址空间 4.物理地址空间 计算机中的物理存储器是一个存储字节的线性数组。每一个字节占用一个唯一的32位地址，称为该字节的物理地址。物理地址空间是指物理存储器中所有物理地址的集合。 5.80386保护模式下从虚拟地址到物理地址 6.保护模式下段的概念 7.保护模式下页的概念 在分页机制下，程序的线性地址空间和物理地址空间均是以页为单位来划分的，页长固定为4KB（80386以上 ）或者4MB（Pentium）。 2 80386保护模式下的存储管理 2.1分段管理机制 2.2分页管理机制 2.3虚拟存储器 2.1 分段管理机制 2.1.1 分段机制相关的基本概念 1.段的类型 2.描述符 3.描述符表 4.选择子 5.段表基地址寄存器 6.高速缓冲寄存器 2.1.2 对段的管理 1.对任务中的段的管理 2.从虚拟地址到线性地址的转换过程 存储段：存放代码与数据的内存区域，包括代码段、数据段和堆栈段。 系统段：包括局部描述符表段和任务状态段 门：包括调用门、中断门、陷阱门和任务门（中断门指出的是中断服务程序的入口地址） ２.描述符 （1）存储段描述符 （2）系统段描述符 （1）存储段描述符 描述符共64位，字段如下：(286只有48位) 描述符字段（续） 描述符字段（续） （2）系统段描述符 特殊段描述符格式 门描述符 门描述符的格式 2.描述符表 将各种描述符组织成一张线性表，存放在内存的一片连续空间（线性地址空间）中，就构成了描述符表。 有三种类型的描述符表： （1）全局描述符表GDT(Global Descriptor Table) （2）局部描述符表LDT(Local Descriptor Table) （3）中断描述符表IDT(Interrupt Descriptor Table) （1）全局描述符表GDT 整个系统中只有一个全局描述符表GDT。 GDT最多可以存放213＝8192个描述符。 GDT中存放了所有任务都可以访问的公用段的描述符，通常包含操作系统所使用的代码段、数据段和堆栈段、任务状态段的描述符。 系统将局部描述符表LDT看作一个特殊的段，该段的描述符称为LDT描述符。 GDT中还存放了所有任务的LDT描述符。 GDT在内存中的起始地址由全局描述符表寄存器GDTR指出；所要访问的全局描述符在GDT中的偏移位置则由选择子的高13位指出。 （2）局部描述符表LDT 系统给每个任务都建立一张独立的局部描述符表LDT，用于存放该任务私有的代码段、数据段、堆栈段的描述符。 一个LDT最多可以存放213＝8192个描述符。 一个任务可以使用两个段表：GDT和它自己的LDT。当前使用哪一个段表，则由选择子的TI位指出。 LDT在内存中的起始地址由存放在GDT中的LDT描述符指出，局部描述符表寄存器LDTR则指出了LDT描述符在GDT中的位置。 （3）中断描述符表IDT 中断描述符表IDT存放了系统中256类中断源对应的门描述符，每个门描述符都指出了其中断服务程序的入口地址。 IDT最多可以存放256个描述符。 IDT在内存中的起始地址由中断描述符表寄存器IDTR指出，所要访问的中断描述符在IDT中的偏移位置则由8位中断类型号指出。 3.选择子 4.段表基地址寄存器 GDTR：全局描述符表寄存器，48位，包含了GDT在内存线性地址空间中的32位基地址和16位的界限。 16位的界限以字节为单位，即GDT可以达到64KB的容量。 GDTR包含了一个伪描述符，实质上确定了线性地址空间的段表的根。 IDTR：中断描述符表寄存器，48位，同理包含了IDT在内存线性地址空间中的32位基地址和16位的界限。 LDTR：局部描述符表寄存器，16位，存放一个选择子，用于索引GDT中的LDT描述符，所以选择子的TI＝0。 若LDTR中放入了一个空选择子，则表明当前的任务没有LDT，所有的地