一个操作系统的实现：关于保护模式和实模式的跳转和段描述符高速缓冲寄存器

http://www.cnblogs.com/pang123hui/archive/2010/11/27/2309926.html

   依旧是第三章，看的好慢哦，其实从实模式跳转到保护模式还是很好懂得，主要注意就是跳转指令：

 

jmp dword SelectorCode32:0  
//而不能是  
jmp SelectorCode32:0  

     因为这时编译出来的是16位代码。如果目标地址的偏移不是0，而是一个较大的值，比如：

 

jmp SelectorCode32:0x12345678  

则编译后偏移会被截断，只剩下0x5678。

 

     所以，这个特殊的跳转需要特殊的处理。在Linux内核中(Linux使用的是AT&T汇编，不是一般常见的IBMPC汇编)，这个跳转是用DB指令直接写二进制代码的方法实现的，而NASM显然提供了更好的解决方法，就是加一个dword，本来dword应该加在偏移之前，但NASM允许加在整个地址之前，就像我们之前做的那样，这也是NASM的优点吧。总之 一个程序中可以包含多个不同位的段，32位或者16位，他们之间也可以互相跳转，只是32位段用的是32位寄存器，16位代码段用的是16位寄存器，如果要在16位段下使用32位寄存器，必须象高级语言中强制类型转换一样，显示的定义 dword。

 

     而从保护模式跳转回实模式则不是那么好理解了，至少我是这样认为的，因为在准备结束保护模式回到实模式之前，需要加载一个合适的描述符选择子到有关的段寄存器，以使对应段描述符高速缓冲寄存器(见后面的解释)中含有合适的段界限和属性(这里正确的段界限显然是64K，即0ffffh，属性应该是DA_DRW，即90h可读写数据段)，而且，不能从32位代码段返回实模式，只能从16位代码段中返回。这是因为无法实现从32位代码段返回时cs高速缓冲寄存器中的属性符合实模式的要求(实模式不能改变段属性)。

 

     在实模式下，段寄存器含有段值，为访问存储器形成物理地址时，处理器引用相应的某个段寄存器并将其值乘以16，形成20位的段基地址。在保护模式下，段寄存器含有段选择子，如上所述，为了访问存储器形成线性地址时，处理器要使用选择子所指定的描述符中的基地址等信息。为了避免在每次存储器访问时，都要访问描述符表而获得对应的段描述符，从80286开始每个段寄存器都配有一个高速缓冲寄存器，称之为段描述符高速缓冲寄存器或描述符投影寄存器，对程序员而言它是不可见的。每当把一个选择子装入到某个段寄存器时，处理器自动从描述符表中取出相应的描述符，把描述符中的信息保存到对应的高速缓冲寄存器中。此后对该段访问时，处理器都使用对应高速缓冲寄存器中的描述符信息，而不用再从描述符表中取描述符。

     新增的Normal描述符，段界限64K，属性DA_DRW，在返回实模式之前把对应选择子SelectorNormal加载到ds、es和ss正好合适。