windows内核研究（保护模式 2）

保护模式

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段描述符属性

问题：段寄存器中的值是通过段描述符来填充的，但段描述符只有64位，那如何从64位变为80位呢？

段描述符与段寄存器的对应关系

P位和G位

P位 = 1：段描述符有效
P位 = 0：段描述符无效

S位和TYPE域

TYPE域结构图

S位 = 1：是一个代码或数据段的描述符
S位 = 0：是一个系统段的描述符

tips：高4字节中DPL要么全为0，要么全为1，那么我们把P，DPL，S位连在一起看时，如果为F或者为9那么就表示这是一个代码段或数据段的描述符，又刚好是4个字节，那么通过段描述符中的高字节第5位就可以确定出来

一但确定了是代码段或者是数据段后，就可以看TYPE域了，从上面的图可以看出，如果TYPE的值小于8，那么它就一定是代码段

图中的数据段的A，W，E分别代表的意思：

• A：访问位（没访问过为0，访问过了为1）
• W：是否可写
• E：扩展位（向上扩展或向下扩展）

图中的代码段的A，R，C分别代表的意思：

• A：访问位（没访问过为0，访问过了为1）
• R：可读位
• C：一致位
  • C = 0 ：一致代码段
  • C = 1 ：非一致代码段

Table 3-1. 代码段与数据段类型

数据段（Type[3] = 0）

Type (Hex)	Type[2:0]	名称	描述
0	000	只读数据段	段内容可读，不可写入。
1	001	读写数据段	段内容可读可写。
2	010	只读，向下扩展	栈段专用，界限值为最大偏移，访问时需满足 ESP <= Limit。
3	011	读写，向下扩展	同上，但可写入。
4	100	只读，已访问	只读段，CPU访问后自动置位Accessed标志（位8）。
5	101	读写，已访问	读写段，Accessed标志有效。
6	110	只读，向下扩展+已访问	向下扩展栈段，Accessed标志有效。
7	111	读写，向下扩展+已访问	同上，可写入。

代码段（Type[3] = 1）

Type (Hex)	Type[2:0]	名称	描述
8	000	仅执行	代码可执行，不可直接读取（如MOV [CS:...]会触发异常）。
9	001	可执行可读	代码可执行且可读取（如读取常量数据）。
A	010	仅执行，符合段	低特权级程序可直接跳转至此段（DPL不检查）。
B	011	可执行可读，符合段	同上，但允许读取代码。
C	100	仅执行，已访问	仅执行段，Accessed标志有效。
D	101	可执行可读，已访问	可读代码段，Accessed标志有效。
E	110	仅执行，符合段+已访问	符合段，Accessed标志有效。
F	111	可执行可读，符合段+已访问	同上，可读取代码。

系统段描述符

之前有提到过当S位为0时，该段的描述符为系统描述符

Table 3-2. 系统段与门描述符类型

系统段与门描述符（S=0）

Type (Hex)	bit	名称	描述
0	0000	Reserved	保留未使用。
1	0001	16-bit TSS (Available)	16位任务状态段（可用），用于硬件任务切换。
2	0010	LDT	局部描述符表（LDT）描述符。
3	0011	16-bit TSS (Busy)	16位任务状态段（繁忙），表示任务正在执行。
4	0100	16-bit Call Gate	16位调用门，用于特权级切换的远调用。
5	0101	Task Gate	任务门，用于通过中断/异常触发任务切换。
6	0110	16-bit Interrupt Gate	16位中断门，用于处理中断（不清除EFLAGS.IF）。
7	0111	16-bit Trap Gate	16位陷阱门，用于处理异常（不清除EFLAGS.IF）。
8	1000	Reserved	保留未使用。
9	1001	32-bit TSS (Available)	32位任务状态段（可用）。
A	1010	Reserved	保留未使用。
B	1011	32-bit TSS (Busy)	32位任务状态段（繁忙）。
C	1100	32-bit Call Gate	32位调用门。
D	1101	Reserved	保留未使用。
E	1110	32-bit Interrupt Gate	32位中断门（清除EFLAGS.IF）。
F	1111	32-bit Trap Gate	32位陷阱门（不清除EFLAGS.IF）。