IA-32架构:保护模式下的段页保护启用与禁用
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更新于2024-08-10
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"本文主要介绍了如何在IA-32架构的Intel处理器中启用或禁用段和页的保护机制,这是系统编程中的关键概念。在保护模式下,通过CR0寄存器的PE标志可以启用段保护,而一旦启用无法关闭。通过设置段选择符和段描述符的特权级为0,可以禁用段保护的部分功能。页保护则通过CR0寄存器的PG标志开启,启用后不能直接关闭,但可通过WP标志和页表项的设置禁用页级保护。本文摘自Intel架构软件开发人员手册卷3,该手册是理解和开发x86平台操作系统的权威资料。"
在IA-32架构的Intel处理器中,保护模式是一种关键的安全特性,它允许系统进行精细的内存管理和权限控制。启用保护模式是通过设置CR0寄存器中的保护启用(PE)标志来实现的。一旦PE标志被置位,处理器就会开始执行段保护,这意味着不同特权级别的代码和数据可以被隔离,防止非授权访问。
在保护模式下,可以通过调整段选择符和段描述符中的特权级来实现段保护的某种程度禁用。将所有段的特权级设为0(最高特权级)可以消除不同段之间的权限屏障,但其他保护检查,如段的长度限制和类型检查,依然会执行。这允许系统在保持一定程度的保护的同时,允许特定的内存访问。
页保护是通过启用分页机制来实现的,即设置CR0寄存器的分页(PG)标志。一旦页保护启动,通常无法直接关闭,但它可以通过设置其他寄存器或页表项来减弱其效果。如果将CR0寄存器的写保护(WP)标志清零,并将每个页目录项和页表项的读/写标志及用户/系统(U/S)标志置位,所有页都将变为可读可写且对普通用户级别可用,从而实际上禁用了页级保护。
Intel架构软件开发人员手册是理解x86平台系统编程的必备参考资料,尤其对于操作系统开发者来说,手册详细阐述了从硬件层面到软件实现的众多概念和技术。本文节选的部分主要关注内存管理和保护机制,这对于理解和开发操作系统至关重要。手册的翻译工作是由一群热心的开发者在oldlinux.org平台上协作完成的,旨在让更多的开发者能够无障碍地学习和利用这份宝贵的资源。
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七231fsda月
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