IA32系统级架构总览(一) 实模式和保护模式

2024-06-03 21:58

本文主要是介绍IA32系统级架构总览(一) 实模式和保护模式,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!

应用程序的编写大部分的时候是不必关心系统级架构的,最多学习一下平台所给的API即可,也就是我们通常说的黑箱子。但是在学习操作系统的时候,系统级架构是要关心的。

系统级架构很难学习,其中一个很大的原因是“纷繁复杂的架构”,还有就是很强的陌生感。先说个故事吧。

秋季学期俱乐部招新由我来面试,之前并没有做过这样的事情,我的手中有一份参加面试的名单,上面写着同学们的姓名、学号、学院、联系方式等信息,如果明天直接去面试彼此不了解,第一次做面试官的我很容易尴尬,“实体物的像会影响一个人的判断,甚至丧失对实体物全局的判断,全局把握的最佳时机就是实体物对我而言还是脑袋中的抽象时”,在我还没见到他们之前的一个晚上我弄到了教务处的管理员账号,根据学号一一查找信息,并一一谷歌,“免冠照片、高考成绩、家乡、高中、初中、获得奖项等”,有了这些信息,第二天的面试顺利进行,更没有遇到之前担忧的尴尬。

为了更好的学习架构,我所说的是不是“预习”?其实也不全是,重要的是要有一个全局的把握,这种把握既可以是学习之前也可以在学习之中获得,有了这个全局的把握,便知道了“因何而起,为何而生,为什么一定是它”。

 

处理器有两种工作模式(注意,不是只有这两种,而是存在):实模式、保护模式。他俩可能有很多不同,其中有一点不同就是访存。在实模式下,内存是裸露给处理器的,处理器获取到段地址和偏移地址(cs:eip),两者一拼凑即可获得要访问的地址,“我有两个残缺的地图,但是只要把他们拼在一起就可以找到宝藏的位置”;在保护模式下,访问内存可不是一件容易的事情,处理器获得了段地址和偏移地址,但此时的段地址并不是真实的段地址(但又确实是个地址),而是“段选择子”,然后根据段选择子在GDT中查找到真正的基地址,然后用这个基地址和偏移地址才可以获得要访问的地址“我有两个地图,其中一个地图指向一个房间,我的先到那个房间把真正需要的地图去取出来,然后把它和另一块地图拼在一起就可以找到宝藏的位置了”。

保护模式下的访存更加安全了,不仅仅是基地址的获得复杂了,仔细想一想为什么这么做会安全了。仅仅是增加了步骤而已吗,为什么要把实际基地址放在另一个地方然后让你去取,因为就在你取这个地址的时候,你的行径相当于被记录了,而且被限制,就好比说你要访问一个房间,这之前你需要做了登记,并被告知你的活动范围只能在这个房间里,你不能顺藤摸瓜去别的房间

纷繁复杂的系统级架构,并不是工程师们喜欢复杂而制作出来了,而是为了满足某种目的的功能,比如保护模式的实现就需要很多数据结构(如GDT、LDT、TSS)和硬件,另外一些情况为了兼容之前的模式。

这篇关于IA32系统级架构总览(一) 实模式和保护模式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/1028220

相关文章

基于C++的UDP网络通信系统设计与实现详解

《基于C++的UDP网络通信系统设计与实现详解》在网络编程领域,UDP作为一种无连接的传输层协议,以其高效、低延迟的特性在实时性要求高的应用场景中占据重要地位,下面我们就来看看如何从零开始构建一个完整... 目录前言一、UDP服务器UdpServer.hpp1.1 基本框架设计1.2 初始化函数Init详解

Go语言实现桥接模式

《Go语言实现桥接模式》桥接模式是一种结构型设计模式,它将抽象部分与实现部分分离,使它们可以独立地变化,本文就来介绍一下了Go语言实现桥接模式,感兴趣的可以了解一下... 目录简介核心概念为什么使用桥接模式?应用场景案例分析步骤一:定义实现接口步骤二:创建具体实现类步骤三:定义抽象类步骤四:创建扩展抽象类步

Nginx概念、架构、配置与虚拟主机实战操作指南

《Nginx概念、架构、配置与虚拟主机实战操作指南》Nginx是一个高性能的HTTP服务器、反向代理服务器、负载均衡器和IMAP/POP3/SMTP代理服务器,它支持高并发连接,资源占用低,功能全面且... 目录Nginx 深度解析:概念、架构、配置与虚拟主机实战一、Nginx 的概念二、Nginx 的特点

CPython与PyPy解释器架构的性能测试结果对比

《CPython与PyPy解释器架构的性能测试结果对比》Python解释器的选择对应用程序性能有着决定性影响,CPython以其稳定性和丰富的生态系统著称;而PyPy作为基于JIT(即时编译)技术的替... 目录引言python解释器架构概述CPython架构解析PyPy架构解析架构对比可视化性能基准测试测

C++简单日志系统实现代码示例

《C++简单日志系统实现代码示例》日志系统是成熟软件中的一个重要组成部分,其记录软件的使用和运行行为,方便事后进行故障分析、数据统计等,:本文主要介绍C++简单日志系统实现的相关资料,文中通过代码... 目录前言Util.hppLevel.hppLogMsg.hppFormat.hppSink.hppBuf

C++中的解释器模式实例详解

《C++中的解释器模式实例详解》这篇文章总结了C++标准库中的算法分类,还介绍了sort和stable_sort的区别,以及remove和erase的结合使用,结合实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣... 目录1、非修改序列算法1.1 find 和 find_if1.2 count 和 count_if1

Redis中群集三种模式的实现

《Redis中群集三种模式的实现》Redis群集有三种模式,分别是主从同步/复制、哨兵模式、Cluster,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面... 目录1. Redis三种模式概述2、Redis 主从复制2.1 主从复制的作用2.2 主从复制流程2

MySQL集群高可用架构的两种使用小结

《MySQL集群高可用架构的两种使用小结》本文介绍了MySQL的两种高可用解决方案:组复制(MGR)和MasterHighAvailability(MHA),文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学... 目录一、mysql高可用之组复制(MGR)1.1 组复制核心特性与优势1.2 组复制架构原理1.3

深入理解MySQL流模式

《深入理解MySQL流模式》MySQL的Binlog流模式是一种实时读取二进制日志的技术,允许下游系统几乎无延迟地获取数据库变更事件,适用于需要极低延迟复制的场景,感兴趣的可以了解一下... 目录核心概念一句话总结1. 背景知识:什么是 Binlog?2. 传统方式 vs. 流模式传统文件方式 (非流式)流

linux系统中java的cacerts的优先级详解

《linux系统中java的cacerts的优先级详解》文章讲解了Java信任库(cacerts)的优先级与管理方式,指出JDK自带的cacerts默认优先级更高,系统级cacerts需手动同步或显式... 目录Java 默认使用哪个?如何检查当前使用的信任库?简要了解Java的信任库总结了解 Java 信