<<Linux内核完全剖析 --基于0.12内核>>学习笔记 第4章 80x86保护模式及其编程 4.5 保护

        保护机制可以被用于分段和分页机制。处理器寄存器的2个位定义了当前执行程序的特权级，称为当前特权级（Current Privilege Level，CPL）。在分段和分页地址转换过程中，处理器将对CPL进行验证。

        通过设置控制寄存器CR0的PE标志（位0）可以让处理器工作在保护模式下，从而也就开启了分段保护的模式。设置控制寄存器CR0的PG标志（位31）可以开启分页机制，同时也开启了分页保护机制。

4.5.1 段级保护

        1. 段限长Limit检查

        2. 段类型检查

        3. 特权级

4.5.2 访问数据段时的特权级检查

        为了访问数据段中的操作数，数据段的段选择符必须被加载进数据段寄存器（DS、ES、FS或GS）或堆栈段寄存器（SS）中。在把一个段选择符加载进段寄存器中之前，处理器会进行特权级检查。它会把当前运行程序或任务的CPL、段选择符和段描述符的DPL进行比较。只有当段的DPL数值大于或等于CPL和RPL两者时，处理器才会把选择符加载进段寄存器中；否则，就会产生一个一般保护异常，并且不加载段选择符。

4.5.3 代码段之间转移控制时的特权级检查

        1. 直接调用或跳转到代码段

        2. 门描述符

        为了对具有不同特权级的代码提供受控的访问，处理器提供了称为门描述符的特殊描述符集。共有4种门描述符：调用门（Call Gate），类型TYPE=12；陷阱门（Trap Gate），类型TYPE=15；中断门（Interrupt Gate），类型TYPE=14；任务门（Task Gate），类型TYPE=5。

        调用门描述符可以存放在GDT或LDT中，但是不能放在中断描述符表IDT中。一个调用门主要具有如下功能：指定要访问的代码段；在指定代码段中定义过程（程序）的一个入口点；指定访问过程的调用者需要具备的特权级；若会发生堆栈切换，它就指定在堆栈之间需要复制的可选参数个数；指明调用门描述符是否有效。

        3. 通过调用门访问代码段

        4. 堆栈切换

        5. 从被调用过程返回

4.5.4 页级保护

页目录和页表表项中的读写标志R/W和用户/超级用户U/S提供了分段机制保护属性的一个子集。

4.5.5 组合页级和段级保护