羽夏看Win系统内核——保护模式篇

写在前面

  此系列是本人一个字一个字码出来的，包括示例和实验截图。由于系统内核的复杂性，故可能有错误或者不全面的地方，如有错误，欢迎批评指正，本教程将会长期更新。 如有好的建议，欢迎反馈。码字不易，如果本篇文章有帮助你的，如有闲钱，可以打赏支持我的创作。如想转载，请把我的转载信息附在文章后面，并声明我的个人信息和本人博客地址即可，但必须事先通知我。

你如果是从中间插过来看的，请仔细阅读 羽夏看Win系统内核——简述 ，方便学习本教程。

  看此教程之前，问一个问题，你配置好双机调试学习环境了吗？ 没有的话不要继续了。如果不会配置请重新学习 羽夏看Win系统内核——环境搭建 。

 

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华丽的分割线

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  为啥要写一个保护模式篇呢？因为保护模式是学习系统内核的基础，不会这个东西，后面的基本一点都看不懂。还有一个原因，保护模式还是挺复杂的，为了降低学习的陡峭程度，故分多个小节进行描述。介绍详情将会在本篇子目录有所介绍。

本篇子目录

• 保护模式篇——简述（本篇将会介绍）
• 保护模式篇——段寄存器
• 保护模式篇——段描述符与段选择子
• 保护模式篇——段权限检查与代码跨段跳转
• 保护模式篇——长调用与调用门、中断门、陷阱门
• 保护模式篇——任务段与任务门
• 保护模式篇——段和门小结
• 保护模式篇——分页基础
• 保护模式篇——PAE分页
• 保护模式篇——TLB与CPU缓存
• 保护模式篇——中断与异常和控制寄存器
• 保护模式篇——总结与提升

简述

  在实模式下，16位的寄存器用段+偏移的方法计算有效地址，接触过CPU的同志都应该有所了解。然而，在实模式下，这个内存我是可以随意访问，随意修改。如果被修改的地方是操作系统关键部分，会导致意想不到的后果。下面通过几个问题简单了解一下保护模式是什么。

什么是保护模式

  x86 CPU的3个模式：实模式、保护模式和虚拟8086模式，它只是CPU的一种模式。

保护模式保护什么

  保护内存非法访问和特权指令的使用。

保护模式利用什么保护

  段的机制和页的机制。段的机制将会在本篇进行介绍，页在下一篇章节介绍。

本篇说明

  什么是特权指令，什么是段，什么是页，它们的机制是什么，后面都将会接触到。

  这里还没到操作系统层面，不要把任何操作系统的概念拉到保护模式的学习当中，否则越学越糊涂。

  学习本篇之前，请在注意将自己的CPU数目调整至1，如果没有按照该要求，做实验时将会出各种各样的问题，如下图所示。至于为什么之后的教程将会介绍。

下一篇

  保护模式篇——段寄存器