【我所理解的80386编程模型】第一章：各种段

我所理解的80386编程模型

一：缘起

　　这是我第二次读赵炯博士的《linux0.11内核完全注释3.0》了，在3.0版本里作者在前几章加了一些介绍性的知识。比如第三章的“内核编程语言和环境”以及第四章“80x86保护模式及其编程”，我觉得讲的是极好的。第一遍看的时候，花了好多时间，记得看懂了，但是过了一段时间又忘了，这就是没有记笔记的原因。这一次看的时候，收获也很大，所以我想做一个笔记备忘一下。

二：逻辑地址

　　2.1 80386中的逻辑地址

　　在8086中，一个程序的逻辑地址的形式是有段基址：段内便宜组成，比如代码段中CS：IP，数据段的DS：SI，堆栈的ES:SP。其物理地址是通过段地址左移4位加上段内偏移得到的。

　　在80386中，情况复杂了一点，段选择符仍然是16位，但是段内偏移是32位，所以80386中不再是使用段选择符左移加上段内偏移的形式了。

　　最重要的是得到一个段的基址，那么怎么得到一个段的基址呢？

　　就是段选择符，段选择符像一个指针，它只想GDT或者LDT表中的一项。我们把表中的一项成为段描述符。

　　从何说起才能最简单的介绍清楚分段的概念呢？

　　（1）80x86中有一个指向GDT表基址和表长度的寄存器GDTR

　　

　　其中32的地址是线性地址，我因为没有看到这句话，就被一个问题困扰了好久，假如所有的逻辑地址都是通过GDT来翻译的，那么谁又来翻译GDT自己呢？后来我才明白GDT是不用翻译的，它就在线性地址空间。16位表长度的单位是Byte，而一个描述符有8个Byte，所以一个GDT表最多只能有8192个描述符。　

　　（2）描述符长什么样子？

　　GDT中的每一个项都是描述符，每一个描述符都是8Byte，那么80386用这8Byte做了什么呢？

　　一个描述符的是由 段基址+段限长+段属性组成，其中段基址32位，段限长20位，属性12位。所以看起来是这个样子：

　　

　　　但是实际中是这个样子：

　　

　　大概是为了寻址的方便吧。

　　（3）都有哪些描述符。

　　我不会详细介绍属性，但是应该知道S位决定了描述符类型，0是系统段，1是代码或数据段，然后TYPE决定了段类型，TYPE是4位，所以学过计算机的同学都知道

2^5=32,所以我们共有32种描述符，但是实际中没有那么多咪。

　　下面是S=0时，16种系统段：

　　

　　也就是说，其实我们我们共有六种系统段：LDT段，TSS段，调用门，任务门，陷阱门，中断门。

　　LDT段和TSS段是典型的描述符格式。就是 段基址+段限长+段属性。

　　调用门是这个样子：

　　

　　任务门是这个样子的：

　　

　　注意这个段选择符应该指向一个TSS，而当程序通过任务门切换的时候，系统会检测任务门描述符的特权检查，但是不对TSS检测。

　　陷阱门和中断门的布局是这个样子。

　　

　　请注意对比和典型的描述符的不同。

　　下面是S=1时，16种代码段或数据段：

　　

　　其中下扩，可读写数据段可以用作栈。

【我所理解的80386编程模型】第二章：内存分页