x86汇编学习：段寄存器修改与保护模式探索

"本书深入探讨了x86汇编语言，特别是从实模式到保护模式的转换，重点关注在操作系统开发中的应用。通过具体的代码示例，作者解释了如何修改段寄存器，以及处理器在执行这类操作时的保护机制。书中以NASM汇编语言编译器和VirtualBox虚拟机为工具，讲解了16位实模式、32位保护模式，以及64位工作模式的相关知识。此外，还涵盖了多处理器管理、高速缓存控制等高级主题。" 在x86架构的处理器中，段寄存器是关键组件，它们用于定义程序执行的上下文和访问内存的权限。当程序执行时，尤其是操作系统层面，可能需要频繁地修改段寄存器来切换不同的代码或数据段。例如，在代码清单12-1中，通过`jmp`指令进行远距离跳转时，CS段寄存器会隐式地被修改，以指向新的代码段。同时，其他指令如`mov ds, eax`等则直接显式地修改数据段寄存器（DS）、额外段寄存器（ES）、标志段寄存器（FS）、全局段寄存器（GS）以及堆栈段寄存器（SS），从而改变当前执行环境。 处理器在执行这些修改段寄存器的指令时，会进行一系列的检查以确保安全。它会验证选择子（selector）的有效性，包括检查选择子是否在合法范围内，以及对应的段描述符是否正确。段描述符存储在处理器的内存管理单元中，包含了段的基地址、界限、访问权限等信息。例如，如果尝试将一个特权级别较高的选择子加载到低特权级别的段寄存器，或者选择子对应的段描述符不存在，处理器会触发异常，防止非法访问或操作。 在保护模式下，这些保护机制确保了不同特权级别的代码能够安全地执行，并防止恶意代码篡改敏感信息。特权级通常分为0（最高特权，操作系统内核）到3（最低特权，用户程序）。在描述符表中，每个段都有相应的特权级，只有相同或更高特权级的代码才能修改段寄存器。 书中提到的主引导程序（MBR）位于内存的特定位置，如00007C00h，它负责启动过程并加载操作系统。书中给出的段寄存器设置展示了不同段寄存器的基地址和界限，这些都是保护模式下内存管理的基础。例如，代码段和数据段都设定为特权级00，意味着它们都是操作系统级别的代码和数据。 这段内容详细介绍了x86汇编语言中段寄存器的修改和保护机制，这是理解操作系统底层工作原理和编写系统级代码的基础。通过学习这部分知识，读者可以更深入地了解计算机系统的内存管理和执行流程。