IA-32架构系统编程指南：内存管理和寄存器

"IA-32架构软件开发人员手册_卷3：系统编程指南" 本文档是针对IA-32架构的系统编程指南，详细介绍了IA-32处理器的系统级架构、运行模式、内存管理和保护机制。对于软件开发者、系统程序员以及硬件工程师来说，它是理解和利用IA-32处理器特性的关键参考资料。 第1章主要为读者提供手册的整体介绍，包括各卷的内容概览。IA-32架构涵盖了多种处理器，第3卷专注于系统编程，包括系统级架构、中断处理、内存管理和系统寄存器等内容。同时，手册中还定义了各种符号约定，如位和字节顺序、保留位的处理、指令操作数表示、十六进制和二进制数的使用以及分段寻址等，这些都是编程时必须遵循的规则。 第2章深入探讨了系统架构，包括全局和局部描述符表、系统段、段描述符、门、任务状态段、任务门、中断和异常处理、内存管理以及各种系统寄存器。运行模式分为用户模式和内核模式，EFLAGS寄存器中的系统标志和域控制着处理器的行为。内存管理寄存器如GDTR、LDTR、IDTR和TR负责管理和控制内存访问。控制寄存器则包含许多关键的处理器控制标志，如CPUID标志，用于识别处理器特性。 第3章重点讲述了保护模式下的内存管理。内存管理通过段和分页机制实现，提供了基本平坦模型、保护平坦模型和多段模型等多种内存组织方式。段描述符用于描述内存区域的属性，而分页机制则通过页表和页目录表将逻辑地址映射到物理地址，支持虚拟内存。这些机制确保了程序的隔离性和安全性，同时优化了内存的使用效率。 在IA-32架构中，程序员需要理解如何使用系统指令来操作这些机制，例如加载和保存系统寄存器、检查访问权限、管理调试寄存器、控制高速缓存和TLB、读取性能监测和时间戳计数器，以及读写模型相关寄存器等。这些操作对于编写高效且安全的系统级代码至关重要。 IA-32架构软件开发人员手册卷3提供了全面的系统编程指南，是开发人员在IA-32平台上进行系统级编程不可或缺的工具书。它涵盖了从基础的架构概念到复杂的内存管理和保护机制，有助于开发者深入理解并充分利用IA-32处理器的特性。