Intel8086处理器使用NASM汇编语言实现操作系统18-保护模式与特权级概述

本文主要是介绍Intel8086处理器使用NASM汇编语言实现操作系统18-保护模式与特权级概述,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

实模式下,任意程序,可以操作任意内存位置,为了避免这种情况的发生,所以有了保护模式,保护的就是用户程序之间的相互隔离(当然了,外挂之类的那都是后文要说的了,暂不考虑)

80386及它以后的处理器,都支持三种模式
1.实模式

x86是32位的cpu,所以无法运行早期8086那种16位汇编程序的时候,为了能运行16位程序,这种方式就叫做实模式,计算机启动的时候,是从实模式开始启动的,包括我们如今的电脑

2.保护模式

支持多个任务,每个任务都有自己的内存,且互相不干扰,可以理解成多进程

3.虚拟86模式

实模式有个缺点,就是它是单进程的,因为8086就这样,为了支持多进程,其实就是为了支持32位程序和16位程序能一起运行,这就出现了虚拟86模式,该模式是保护模式的一个子模式,因为这是建立在保护模式基础上的

特权级

CPU采用下面的方式进行优化
1.乱序执行
2.指令流水行(微指令,深度)->分支预测
3.寄存器重命名->隐退
4.地址回绕(第21根地址线,进入保护模式很麻烦)

特权级
特权级分为0-3,0特权级最高,3最低
0:操作系统的权限是0特权级,用来处理任意端口数据,任意设置CPU运行模式和状态,处理任意一段内存
1和2:驱动和一些服务的特权级是1或者2
3:最后用户程序的特权级是3

lgdt,lldt,ltr等等等等很多指令只能有特权为0的指令才能执行,实模式的代码是特权级=0,即使进入保护模式,也是特权级=0,in,out指令也有特权级

注意:特权级不是作用于程序上的概念,而是具体到某个段上的,一个程序所有代码段都具有相同的特权级,如果一个程序的特权级3,那么就意味着该程序所有代码段的特权级都是3,反过来也一样

当前特权级:CPL,当前执行的代码段的特权级,在段描述符高速缓存器中
,在段寄存器最低2位(保护模式中)

描述符特权级:DPL

代码段:不允许高特权级的段转移到低特权级的段(低访问高)
数据段:代码段A如果访问某个数据段B,A的CPL必须大于B的DPL(高访问低)

原则上低特权级的代码段不能跳转到高特权级的代码段,但是如果将高特权代码段设置成依从的代码段,那么就可以,如果不使用依从的代码段,还有方法二,通过调用门

特权级和表格检查,包括栈切换,都浪费时间。所以说用户态切换到内核态很费时间

这篇关于Intel8086处理器使用NASM汇编语言实现操作系统18-保护模式与特权级概述的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1057326

相关文章

Java使用SLF4J记录不同级别日志的示例详解

《Java使用SLF4J记录不同级别日志的示例详解》SLF4J是一个简单的日志门面,它允许在运行时选择不同的日志实现,这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用SLF4J记录不同级别日志,感兴趣的可以了解下... 目录一、SLF4J简介二、添加依赖三、配置Logback四、记录不同级别的日志五、总结一、SLF4J

使用Python实现一个优雅的异步定时器

《使用Python实现一个优雅的异步定时器》在Python中实现定时器功能是一个常见需求,尤其是在需要周期性执行任务的场景下,本文给大家介绍了基于asyncio和threading模块,可扩展的异步定... 目录需求背景代码1. 单例事件循环的实现2. 事件循环的运行与关闭3. 定时器核心逻辑4. 启动与停

基于Python实现读取嵌套压缩包下文件的方法

《基于Python实现读取嵌套压缩包下文件的方法》工作中遇到的问题,需要用Python实现嵌套压缩包下文件读取,本文给大家介绍了详细的解决方法,并有相关的代码示例供大家参考,需要的朋友可以参考下... 目录思路完整代码代码优化思路打开外层zip压缩包并遍历文件:使用with zipfile.ZipFil

如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口

《如何使用Nginx配置将80端口重定向到443端口》这篇文章主要为大家详细介绍了如何将Nginx配置为将HTTP(80端口)请求重定向到HTTPS(443端口),文中的示例代码讲解详细,有需要的小伙... 目录1. 创建或编辑Nginx配置文件2. 配置HTTP重定向到HTTPS3. 配置HTTPS服务器

Python实现word文档内容智能提取以及合成

《Python实现word文档内容智能提取以及合成》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python实现从10个左右的docx文档中抽取内容,再调整语言风格后生成新的文档,感兴趣的小伙伴可以了解一下... 目录核心思路技术路径实现步骤阶段一:准备工作阶段二:内容提取 (python 脚本)阶段三:语言风格调

C#实现将Excel表格转换为图片(JPG/ PNG)

《C#实现将Excel表格转换为图片(JPG/PNG)》Excel表格可能会因为不同设备或字体缺失等问题,导致格式错乱或数据显示异常,转换为图片后,能确保数据的排版等保持一致,下面我们看看如何使用C... 目录通过C# 转换Excel工作表到图片通过C# 转换指定单元格区域到图片知识扩展C# 将 Excel

Java使用ANTLR4对Lua脚本语法校验详解

《Java使用ANTLR4对Lua脚本语法校验详解》ANTLR是一个强大的解析器生成器,用于读取、处理、执行或翻译结构化文本或二进制文件,下面就跟随小编一起看看Java如何使用ANTLR4对Lua脚本... 目录什么是ANTLR?第一个例子ANTLR4 的工作流程Lua脚本语法校验准备一个Lua Gramm

Java Optional的使用技巧与最佳实践

《JavaOptional的使用技巧与最佳实践》在Java中,Optional是用于优雅处理null的容器类,其核心目标是显式提醒开发者处理空值场景,避免NullPointerExce... 目录一、Optional 的核心用途二、使用技巧与最佳实践三、常见误区与反模式四、替代方案与扩展五、总结在 Java

基于Java实现回调监听工具类

《基于Java实现回调监听工具类》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于Java实现一个回调监听工具类,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录监听接口类 Listenable实际用法打印结果首先,会用到 函数式接口 Consumer, 通过这个可以解耦回调方法,下面先写一个

使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现

《使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现》在现代文档处理中,Markdown(MD)因其简洁的语法和良好的可读性,逐渐成为开发者、技术写作者和内容创作者的首选格式,然而,许多文... 目录引言1. 工具和库介绍2. 安装依赖库3. 使用Apache POI解析DOCX文档4. 将解析