分段机制把逻辑地址转换为线性地址。
以段寄存器为基础的保护模式（Protected Mode）： 原有的4个16位段寄存器（CS、DS、SS、ES）
新增的2个16位段寄存器（FS、GS）
增设了2个寄存器（GDTR、LDTR）
其中，GDTR（Global Descriptor Table Register，全局段描述符表寄存器）
LDTR（Local Descriptor Table Register，局部段描述符表寄存器）
用来指向存储在内存区域中的一个段描述结构数组，也就是段描述符表。
在此基础上，上述6个16位的段寄存器中存放的就不再是某个段的基地址，而是某个段的选择符（Segment Selector）。在这个选择符中，高13位用作访问段描述符表的下标（index）。
段选择符
15 3 2 0
| index | TI | RP |
从8192（2^13）个全局或局部 _| | |____表示特权级别：00=最高级，
描述表项中选择一个描述符 | 11=最低级
TI=0时，使用GDTR
TI=1时，使用LDTR
因此，具体的段描述符表项的起始地址 = 段选择符的低3位屏蔽后，与GDTR或LDTR中给定的基地址相加来决定。
在段描述符表中，每个段描述符表项的大小都是8 Byte，含有段的基地址，段大小，段的保护等级，段是系统段还是用户段，段的类型特征和它的存取权限等信息。另外，Protected Mode，顾名思义，又为段模式提供了保护机制，也就是说一个段的描述符需要规定对自身的访问权限（Access），因此，在Protected Mode下，对一个段的描述包括3个方面的因素：
Base Address
Limit
Access
上述三者加在一起被放在一个64-bit长的数据结构中，即段描述符。
在这种情况下，如果我们直接通过一个64-bit段描述符来引用一个段的时候，就必须使用一个64-bit长的段寄存器装入这个段描述符，但Intel为了保持向后兼容，将段寄存器仍然规定为16-bit。
因此，将这些长度为64-bit的段描述符放入一个数组中，而将段寄存器中的值作为下标索引来简介引用（事实上，是将段寄存器中的高13-bit的内容作为索引）。这个全局的数组就是GDT（事实上，GDT中存放的不仅仅是段描述符）。
GDT可以被放在内存的任何位置，那么当程序员通过段寄存器来引用一个段描述符时，CPU必须知道GDT的入口，也就是基地址放在哪里，所以Intel的设计者们提供了一个寄存器GDTR用来存放GDT的入口地址。
程序员将GDT设定在内存中某个位置之后，可以通过LGDT指令将GDT的入口地址装入此寄存器，从此以后，CPU就根据此寄存器中的内容作为GDT的入口来访问GDT了。
GDT仅有一个，而且是全局可见的，对任何一个任务而言都是这样。
除了GDT之外，IA-32还允许程序员构建和GDT类似的数据结构，LDT。LDT在系统中可以存在多个，并且只对引用它们的任务可见，每个任务最多可以拥有一个LDT。LDT自身作为一个段存在，它们的段描述符被放在GDT中。
IA-32为LDT的入口地址也提供了一个寄存器LDTR，因为在任何时刻只能有一个任务在运行，所以LDT寄存器全局也只需要有一个。
如果一个任务拥有自身的LDT，那么当它需要引用自身的LDT时，它需要通过LLDT将其LDT的段描述符装入此寄存器。
LLDT指令与LGDT指令不同的是：
LGDT指令的操作数是一个32-bit的内存地址，这个内存地址处存放的是一个32-bit GDT的入口地址，以及16-bit的GDT Limit；
而LLDT指令的操作数是一个16-bit的选择子，这个选择子的主要内容是：被装入的LDT的段描述符在GDT中的索引值。
逻辑地址的转换过程：
1.先检查段选择符的TI字段，以决定段描述符保存在哪一个描述符表中，分别从GDTR或LDTR寄存器中得到GDT或LDT的线性基地址；
2.从段选择符的index字段计算段描述符的地址，即index字段的值乘以8，并将这个结果与GDTR或LDTR寄存器中的内容相加；
3.把逻辑地址的偏移量与段描述符Base字段的值相加就得到了线性地址。
阅读(1346) | 评论(1) | 转发(1) |
