"IA-32 Intel®架构软件开发人员手册卷3:系统编程指南,中文版部分。该手册详细介绍了与操作系统设计相关的硬件知识,包括指令集、内存管理、保护机制、中断和异常处理、任务管理、多处理器管理和中断控制器等内容。"
本文主要探讨了IA-32架构的系统编程,特别是在理解和分析操作系统源代码时所必需的硬件层面的知识。手册中的指令集参考部分列举了一些关键的汇编指令,这些指令在系统级编程中起到重要作用,例如:
1. LLDT、SLDT、LGDT 和 SGDT:这些指令用于加载和保存局部描述符表(LDT)、全局描述符表(GDT)寄存器。在保护模式下,这些寄存器用于管理任务和段选择符,尽管在现代应用程序中它们的使用已减少。
2. LTR、STR、LIDT 和 SIDT:这些指令与任务寄存器和中断描述符表(IDT)有关,用于任务切换和异常处理。虽然在用户级代码中不常见,但在操作系统内核中是至关重要的。
3. MOV CRn:这些指令用于加载和保存控制寄存器,如CR0,它们包含系统状态和控制位,如是否启用保护模式、虚拟8086模式等。
4. SMSW、LMSW 和 CLTS:这些指令用于操作内存类型寄存器(MSW)和清除控制寄存器中的某些标志,如TS标志,这对管理处理器状态和异常处理至关重要。
5. ARPL、LAR 和 LSL:这些指令用于处理权限级别(RPL)和加载段界限,它们是保护模式下的关键组件,确保了不同级别的代码和数据访问控制。
6. VERR 和 VERW:这些指令用于验证读取和写入操作的权限,是实现保护机制的一部分。
7. MOV DBn 和 INVD:前者涉及调试控制器的加载和保存,后者用于无效缓存,不回写到内存,这是系统管理,特别是性能优化和故障排除中的常用操作。
此外,手册强调了在深入研究操作系统源代码之前,理解基本概念和理论的重要性。Intel的手册提供了最全面、最权威的x86平台信息,但由于是英文版,可能会对一些开发者构成障碍。因此,通过网络协作翻译成中文,以促进更多开发者能够理解并利用这些资源进行系统级编程和内核开发。
该手册的翻译工作由多个成员分工合作完成,涵盖了从系统架构概述到高级主题如多处理器管理的广泛内容,为开发者提供了一条深入理解IA-32架构的途径。