Intel 80386程序员参考手册-实地址模式异常解析

"cjc8988_datasheet_v3.0声卡驱动手册" 本文档是关于Intel 80386处理器编程的一份详细指南，特别关注实地址模式异常这一主题。80386是Intel的一款32位微处理器，其引入了先进的内存管理和保护机制，为多任务操作系统提供了基础。在实地址模式下，处理器直接使用物理地址进行内存访问，这在某些情况下可能导致异常，比如访问非法地址或者超出内存范围。 1. 实地址模式异常： 在实地址模式下，程序直接使用16位的物理地址访问内存，地址空间限制为1MB（2^20字节）。如果程序尝试访问超出这个范围的地址，或者试图访问未分配或保护的内存区域，就会触发异常。这些异常通常由处理器硬件检测并处理，导致程序中断或系统崩溃。 2. 80386编程基本模型： - 存储器组织和段：80386使用段和偏移地址来定位内存，每个段最多64KB，通过段选择子和偏移量组合形成20位的物理地址。 - 数据类型：支持各种数据类型，包括字节、字、双字等。 - 寄存器：80386有多个通用寄存器、段寄存器、控制寄存器等，用于存储数据和控制指令执行。 - 指令格式和操作数选择：指令可以有不同格式，操作数可以是立即数、寄存器或内存地址。 - 中断和异常：中断和异常是处理器处理外部事件或错误的方式，如I/O请求、硬件故障或软件中断。 3. 系统寄存器和指令： - 系统寄存器：如CR0、CR2、CR3等，控制处理器的运行模式和内存管理特性。 - 系统指令：如CLI、STI、INT、IRET等，用于控制中断和异常处理。 4. 内存管理： - 分段地址转换：每个段基址加上偏移量得到物理地址。 - 分页地址转换：通过页表将线性地址映射到物理地址，提供更细粒度的内存保护。 - 混合分段和分页：在保护模式下，80386可以同时使用分段和分页，提供更复杂的内存组织。 5. 保护机制： - 段级保护：每个段都有权限位，限制对段内数据的访问。 - 页级保护：页表项包含权限信息，控制对页面的读、写和执行权限。 - 混合保护：结合段和页保护，提供多层次的安全性。 6. 多任务： - 任务状态段：用于保存任务上下文，包括寄存器值、堆栈指针等。 - 任务寄存器：用于指向当前任务的状态段。 - 任务门描述符：允许从一个任务切换到另一个任务。 - 任务切换：处理器在不同任务之间切换，保存和恢复上下文。 7. 输入输出： - I/O指令：如IN、OUT用于与设备交互。 - 保护和I/O：通过I/O许可位和I/O指令的使用，可以限制对特定I/O端口的访问。 8. 异常和中断： - 异常和中断处理是处理器的重要功能，用于响应硬件故障、软件错误或其他事件。 这份手册详细介绍了80386处理器在实地址模式下的工作原理和异常处理，对于理解和解决与实地址模式相关的编程问题具有极高价值。程序员需要理解这些概念以正确地编写和调试在80386上运行的代码，特别是涉及到内存访问和多任务管理的部分。