Rust编程:理解地址变换与保护机制
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更新于2024-08-07
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"通过例子学rust,操作系统,nasm"
在学习 Rust 语言的过程中,了解底层操作系统的机制是非常重要的,尤其是关于地址变换和保护机制的知识。在32位模式下,CPU 在执行指令时会依赖段寄存器中的描述符高速缓存器来获取线性基地址,并结合指令指针寄存器 EIP 计算出物理地址。然而,为了确保安全,处理器会在执行指令前检查其地址是否有效,防止非法访问。
每个代码段都有一个段界限,存储在对应的描述符中。这个界限值会根据粒度(G)位进行调整。如果 G=0,段界限就是描述符中的值;如果 G=1,实际界限将是描述符中的值乘以0x1000再加上0xFFF。这样做的目的是为了适应不同粒度的内存划分。
代码段通常向上扩展,即向高地址方向。当CPU从某个代码段取指令时,EIP 提供偏移地址。由于指令可能跨越段边界,处理器会检查 EIP 加上指令长度减1的结果是否小于等于实际的段界限。如果超过界限,处理器会触发异常,即满足条件:0 ≤ (EIP + 指令长度 - 1) ≤ 实际使用的段界限。
在学习 x86 汇编语言时,通常会使用 NASM 这样的开源汇编语言编译器。本书《x86汇编语言:从实模式到保护模式》通过大量实例详细讲解了 Intel 处理器的指令系统和工作模式,覆盖了16位实模式、32位保护模式以及64位工作模式等内容。作者李忠、王晓波和余洁通过这本书引导读者理解计算机硬件的工作原理,如何直接控制硬件,如显示字符、读取硬盘数据等,而不依赖操作系统或其他软件。
这本书适合计算机科学相关专业的学生和编程爱好者,旨在通过实践教学帮助读者深入理解计算机底层运作,提升编程技能。书中强调实践,避免了枯燥的理论讲解,鼓励读者通过编写实际代码来探索和学习。此外,书中还涉及多处理器管理、高速缓存控制等高级主题,对于想要深入研究操作系统和硬件交互的读者来说,是一本宝贵的资源。
2022-06-13 上传
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Matthew_牛
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