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圣骑士
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系统地址寄存器

楼主#
更多 发布于:2011-08-01 16:53
 全局描述符表GDT、局部描述符表LDT和中断描述符表IDT等都是保护方式下非常重要的特殊段,它们包含有为段机制所用的重要表格。为了方便快速地定位这些段,处理器采用一些特殊的寄存器保存这些段的基地址和段界限。我们把这些特殊的寄存器称为系统地址寄存器。  
    1.全局描述符表寄存器GDTR
    如本文开始处的表格所示,GDTR长48位,其中高32位为基地址,低16位为界限。由于GDT 不能有GDT本身之内的描述符进行描述定义,所以处理器采用GDTR为GDT这一特殊的系统段提供一个伪描述符。GDTR给定了GDT,如下图所示。  
    GDTR中的段界限以字节为单位。由于段选择子中只有13位作为描述符索引,而每个描述符长8个字节,所以用16位的界限足够。通常,对于含有N个描述符的描述符表的段界限设为8*N-1。  
利用结构类型可定义伪描述符如下:  
    PDESC STRUC
    LIMIT DW 0
    BASE  DD 0
    PDESC ENDS
    2.局部描述符表寄存器LDTR
    局部描述符表寄存器LDTR规定当前任务使用的局部描述符表LDT。如本文开始处的表格所示,LDTR类似于段寄存器,由程序员可见的16位的寄存器和程序员不可见的高速缓冲寄存器组成。实际上,每个任务的局部描述符表LDT作为系统的一个特殊段,由一个描述符描述。而用于描述符LDT的描述符存放在GDT中。在初始化或任务切换过程中,把描述符对应任务LDT的描述符的选择子装入LDTR,处理器根据装入LDTR可见部分的选择子,从GDT中取出对应的描述符,并把LDT的基地址、界限和属性等信息保存到LDTR的不可见的高速缓冲寄存器中。随后对LDT的访问,就可根据保存在高速缓冲寄存器中的有关信息进行合法性检查。  
    LDTR寄存器包含当前任务的LDT的选择子。所以,装入到LDTR的选择子必须确定一个位于GDT中的类型为LDT的系统段描述符,也即选择子中的TI位必须是0,而且描述符中的类型字段所表示的类型必须为LDT。  
可以用一个空选择子装入LDTR,这表示当前任务没有LDT。在这种情况下,所有装入到段寄存器的选择子都必须指示GDT中的描述符,也即当前任务涉及的段均由GDT中的描述符来描述。如果再把一个TI位为1的选择子装入到段寄存器,将引起异常。  
    3.中断描述符表寄存器IDTR
    中断描述符表寄存器IDTR指向中断描述符表IDT。如本文开始处的表格所示,IDTR长48 位,其中32位的基地址规定IDT的基地址,16位的界限规定IDT的段界限。由于80386只支持256个中断/异常,所以IDT表最大长度是2K,以字节位单位的段界限为7FFH。IDTR 指示IDT的方式与GDTR指示GDT的方式相同。  
    4.任务状态段寄存器TR
    任务状态段寄存器TR包含指示描述当前任务的任务状态段的描述符选择子,从而规定了当前任务的状态段。任务状态段的格式在后面的文章中介绍。如本文开始处的表格所示,TR也有程序员可见和不可见两部分。当把任务状态段的选择子装入到TR可见部分时,处理器自动把选择子所索引的描述符中的段基地址等信息保存到不可见的高速缓冲寄存器中。在此之后,对当前任务状态段的访问可快速方便地进行。装入到TR的选择子不能为空,必须索引位于GDT中的描述符,且描述符的类型必须是TSS。


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