理解保护模式:从实模式到Rust的内存访问探索
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更新于2024-08-07
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"《保护模式下的内存访问-通过例子学rust》是一本关于x86汇编语言的书籍,详细介绍了从实模式到保护模式的转换,以及在保护模式下内存访问的机制。作者通过实际的例子和代码演示了如何在Rust编程语言中理解和操作这些概念。"
在这本书中,作者首先引入了控制寄存器CR0的概念,它是处理器内部用来切换实模式和保护模式的关键。CR0是一个32位寄存器,其中的PE(Protection Enable)位是开启保护模式的标志。当PE位被置为1时,处理器会进入保护模式,并按照保护模式的规则运行。在保护模式下,中断机制和实模式有所不同,原有的中断向量表不再适用,且BIOS中断也无法使用,因为它们是为实模式设计的。
在实模式下,处理器通过段寄存器和偏移地址组合形成20位的物理地址来访问内存。而在32位处理器的保护模式中,段寄存器发生了变化,由16位扩展到了80位,包括16位的段选择器和64位的描述符高速缓存器。除了原有的CS、DS、ES和SS寄存器,还新增了FS和GS两个段寄存器。这些寄存器在实模式下保持与8086兼容,以便于运行旧的程序。
书中通过实际的代码示例展示了如何在Rust中进行这些操作,包括如何修改CR0寄存器以切换到保护模式,以及在新模式下如何重新配置中断处理和内存访问。通过这种方式,读者不仅可以理解底层硬件的工作原理,还能学会如何在Rust编程环境中应用这些知识。
本书适用于对计算机体系结构和汇编语言感兴趣的读者,尤其是想要深入理解x86架构和操作系统开发的人。书中避免了过于复杂的数学公式,而是以实践为导向,让读者直接参与到硬件控制中,例如在没有操作系统或其他软件支持的情况下,实现字符显示、硬盘数据读取等任务。
《保护模式下的内存访问-通过例子学rust》是一本实用的教材,旨在帮助读者掌握x86汇编语言,特别是从实模式到保护模式的过渡,以及在保护模式下如何有效地管理和访问内存。通过阅读此书,读者能够提升对计算机底层运作的理解,为未来深入学习操作系统原理和开发奠定基础。
2022-06-13 上传
2024-07-09 上传
2018-10-24 上传
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