理解控制寄存器cr0:写保护与汇编操作

5星 · 超过95%的资源 需积分: 50 7 下载量 78 浏览量 更新于2024-10-30 收藏 914B TXT 举报
"本文主要介绍了CR0寄存器在计算机系统中的作用,它是CPU的控制寄存器之一,用于控制处理器的重要特性。CR0寄存器的写保护(WP)位是一个关键功能,用于控制是否允许对只读内存页进行写操作。文中还提供了禁用和启用写保护的内联汇编代码示例,并提到了其他几个相关的控制寄存器,如CR1(未使用)、CR2(存储页错误地址)、CR3(存储页目录地址)和CR4(在Pentium系列处理器中实现,处理多种功能,如虚拟8086模式的启用)。" CR0寄存器是Intel x86架构中一个重要的控制寄存器,它包含了多个标志位,用于控制处理器的不同行为。这个寄存器最初在286处理器中引入,被称为机器状态字(Machine Status Word),随后在386之后的处理器中更名为控制寄存器。在486及更高版本的处理器中,CR0寄存器包含了"写保护"(WP)位,这个位可以防止对标记为只读的内存页面进行写操作,从而保护系统关键数据的安全。 禁用写保护的内联汇编代码如下: ```assembly __asm { cli ; // 关闭中断 mov eax, cr0 and eax, ~0x10000 // 清除WP位 mov cr0, eax } ``` 这段代码首先关闭中断,然后将CR0寄存器的内容加载到EAX寄存器,接着通过逻辑与操作清除WP位(0x10000),最后将修改后的值写回CR0寄存器。 恢复写保护的代码类似,只是添加了WP位: ```assembly __asm { mov eax, cr0 or eax, 0x10000 // 添加WP位 mov cr0, eax sti ; // 打开中断 } ``` 这里要注意的是,CLI和STI指令分别用于关闭和打开中断,它们是特权指令,只能在Ring0(操作系统核心级别)执行。 除了CR0,还有其他四个控制寄存器。CR1目前未被公开使用,可能有私有的或未文档化的功能。CR2在处理器处于保护模式时,记录了最后一次导致页故障的地址,这对于调试和错误处理非常有用。CR3存储了页目录的物理地址,它是分页机制的关键组成部分,使得CPU能寻址虚拟内存。最后,CR4在Pentium系列处理器中被实现,它包含了多个标志,例如启用虚拟8086模式、扩展页表功能等。 CR0寄存器和其他控制寄存器一起构成了x86架构中处理器控制和管理的核心,它们对于理解和优化操作系统以及低级编程至关重要。通过这些寄存器,开发者可以精细地调整CPU的行为,以适应不同的系统需求和安全策略。