32位彙編學習札記（一）

32位彙編第一章總結(6.20-6.21)

 

1 簡史

簡史主要是介紹了windows和intel的發展歷史和windows與intel之間相輔相成的發展過程。

2 80x86的工做模式

2.1 80x86下的工做模式有哪些，有何異同？

包括實模式、保護模式、虛擬86模式
1.實模式與8086處理器的異同：
相同：
　　a.相同的尋址方式
　　b.相同的中斷方式
實模式相對8086處理器的改進：
　　a.多了FS，GS兩個段寄存器
　　b.可以使用32位寄存器
　　c.新增一些指令，加速操做

2.實模式與保護模式的異同
保護模式相對實模式的改進：
　　a.更大的（4G）尋址空間
　　b.支持內存分頁機制
　　c.支持優先級

3.虛擬86模式是實模式與保護模式的混合，存在的意義是爲了兼容8086的程序。
　　a.使用與8086相同的尋址方式(20位)
　　b.支持多任務和分頁機制

 2.2 80x86下的工做模式之間是如何切換的？

1.實模式和虛擬86模式之間沒法進行切換。
2.當計算機啓動後，首先進入實模式，而後從實模式中切換到保護模式，在保護模式中能夠啓動一個虛擬86模式的進程。

 

3 windows的內存管理

3.1 windows下各個工做模式的尋址方式？

1.實模式和虛擬86模式的尋址模式與8086處理器的尋址方式相同，使用20位尋址最多能夠尋址1M。使用xxxx:yyyy的方式表示物理地址，xxxx存於段寄存器中，爲基地址，yyyy爲索引值或者偏移量。
物理地址的轉換方式爲 xxxx*10h+yyyy。
2.保護模式下有32位的尋址空間，能夠尋址4G，使用xxxx:yyyyyyyy的方式表示線性地址，xxxx存放於16位的段寄存器中，用於查找基地址，yyyyyyyy爲索引值或者偏移量
保護模式下的線性地址轉換要複雜一些大體分爲兩步：
　　a.從段段寄存器xxxx中獲取段描述符
　　從段寄存器中獲取xxxx，段寄存器的0,1位存放的是當前段的優先級，第3位存放的是從哪裏獲取基地址，0表示從GDTR中獲取，1表示從LDTR中獲取。
　　當從GDTR中獲取時，從GDTR中直接能夠獲取到GDT的基址，在根據段寄存器餘下的13位做爲索引值能夠獲得該段的段描述符。
　　當從LDTR中獲取時，先從GDTR中獲取到GDTR的基址，再從LDTR中獲取到LDT的索引值，從而獲得LDT的基址，再根據段寄存器餘下的13位做爲索引值能夠獲得該段的段描述。
　　b.根據段描述符中的段基址和索引值yyyyyyyy獲取到線性地址

3.2 windoes下的分頁機制是如何使用的？

80386處理器是32位處理器，尋址空間是4G,同時是多任務的，每一個任務都有獨立的4G的連續的線性尋址空間。
windows將內存以4k大小爲一頁將物理內存劃分紅n個頁塊，一樣windows會對每一個任務的各個段也以4k大小劃分紅n個塊，任務的頁塊與物理地址的頁塊之間有一個映射關係，這個映射是經過查找頁目錄和頁表實現的。至關於每一個任務都會有一個頁表，頁表中記錄了線性地址與物理地址之間的關係，經過尋址找到線性地址後查找頁表便可找到物理地址。
將每一個任務經過頁表的方式隔離，即爲windows的分頁機制。

 

4 windows的保護機制

4.1 win32系統爲何找不到中斷指令？

win32系統是多任務系統，若是任一任務均可以操做中斷程序，很容易引發系統的崩潰，因此win32系統提供了優先級和保護機制來避免任務越權執行有危險的操做。而在8086中的中斷指令由win32系統實現，並經過動態連接庫的形式由每一個任務調用。

 

4.2 中斷、異常、自陷有什麼區別？

1.中斷指的是程序被動停下來響應高優先級的代碼再返回執行的過程。
2.異常指的是程序遇到了不可忽略的錯誤時，處理器用與遇到中斷一樣的處理方法處理異常。
3.自陷指的是程序主動停下來響應高優先級的代碼再返回執行的過程。

 

4.3 8086下或80386實模式下是如何處理中斷和異常的？

8086經過int n的方式調用中斷，中斷向量表存在0:0000h到0:0400h之間，每一箇中斷包含4個字節，指向中斷程序的地址。
當引起int n中斷的時候，從4*n處取到中斷程序的地址，程序跳轉到中斷程序處執行，執行完後經過ret返回到原程序中斷位置繼續執行

 

4.4 80386處理中斷的流程？

80386保護模式下引起中斷n後，從IDTR中獲取中斷描述符表基址，經過索引值n*8取出中斷n的中斷描述符，從中斷描述符中獲取中斷程序的地址xxxx:yyyyyyyy，通過線性轉換後獲得物理地址而後執行中斷程序。還行完成後返回到原程序繼續執行。

 

4.5 windows是怎樣作的保護異常？

要搞懂這塊須要作下課外工做，未完待續

 

第一章術語總結：

GDT，LDT
GDTR：48位，全局段描述符寄存器，可獲取全局段描述符表的地址
LDTR：16位，局部段描述符寄存器，可獲取局部段描述符表在GDTR中的偏移量

TRx
CRx

RPL
IDT：中斷描述符表
IDTR：48位，中斷描述符寄存器，前32位爲IDT在內存中的基址，後16位標識IDT的長度

DPL：
RPL：

cli
sti
eflags
IOPL

Alaph計算機

TSR程序：（Terminate-and-stay-resident）終止駐留程序，執行後進入內存，但什麼都不作，在後臺運行，經過熱鍵的方式激活後，程序調出，運行後返回到其餘程序。
大可能是dos下的好比：bios、顯卡驅動、鼠標驅動、輸入法、高端內存分配等。