回过头来看以前写的代码居然有点看不懂了，还是应该写一下笔记啊……顺便吧第四章复习一下。
《真象》是指《操作系统真象还原》这是第四章笔记，保护模式入门。
- 保护模式起于80286,为16位的CPU，兴起于80386，32位的CPU。保护模式下一般都是32位及以上。
- CPU有三种模式：实模式，虚拟8086模式，保护模式。严格意义上32位CPU无实模式。
- 制定运行模式编译：使用法
[bits] 16/32 - 运行模式反转：指运行模式在16位实模式，操作数为32位；或者当前运行模式是32为保护模式，操作数为16位。操作系统兼容两种运行模式，所以支持两种操作，一般临时的反转会在指令前自动加上’66’或者’67’。（不过这实际上是编译器的工作，我们只需要知道就好了
- 在保护模式下，必须用ecx表示循环次数，其他都兼容。
- 对于段寄存器的入栈，无论指定在哪种模式下运行，都是按照当前模式的默认操作数大小压入的。而对于通用寄存器和内存，入栈是sp移动大小有操作数决定。
- 段描述符，8字节大小。保存着段基址和段界限和各种保护信息，用于描述一个段（代码段，栈段等），具体格式见 P151。
- 全局描述符表GDT，局部描述符表LDT。通俗的说，描述符表就是一个段描述符数组，所谓选择子就是数组下标。GDT是全局数组，LDT为局部数组。通过选择子在描述符表中找出段描述符，段描述符中又记录中段基址和段界限，即可得到一个段。
- GDT Register。全局表述符表保存在内存中，而GDT寄存器保存着这个表的位置与大小。寄存器大小为 6 字节。前2个字节为GDT界限，后4个字节为GDT内存其实地址。赋值格式
lgdt 48位数据。而 LDT Register的格式为lldt 16位寄存器/16位内存 - 选择子结构。前2位用于表示选择子请求者的当前特权级别RPL，2位4个等级。第3位为类型标识，0为GDT，1为LDT。一个选择子初始化为全0。初始选择子会访问GDT的第一个段描述符，为了保护作用，GDT的第一个段空间不可用，当访问第一个段空间的时候会报错。
- A20Gate。在实模式下的wrap-around，当地址超过20位的时候就会发生回绕。保护模式下为了兼容实模式，有了A20Gate。A20Gate被禁止并访问20位以上时，会发生地址回绕，否则不会，也就在寻址上进入了保护模式。
- 保护模式的开关，CR0寄存器的PE位。将其置为1后，将在真正意义上进入保护模式。一般或1即可。
- 由实模式进入保护模式的三个步骤： 1. 打开A20Gate
- gdtr寄存器中加载GDT的地址会界限
- 将CR0寄存器的pe位置1
- 流水线。将一个目标指令具体化为多个指令，在已知（或预测）指令的情况下，CPU并行处理多个指令，因此某段时间后的每一个时间周期都会执行完一个目标指令。当遇到jmp指令的时候，流水线会清空。
- 对流水线的优化有无先后逻辑的指令有乱序执行和缓存等。
- 在实模式进入保护模式之后，应优先清空流水线。因为实模式下的指令存储与保护模式不同，实模式会先把段基址左移后在加入缓存，这将与保护模式的指令格式不符，导致错误。
- 分支预测。最简单的分支预测算法是 2位预测法，用2位bit的计数器来记录跳转状态，没跳转一次加1,达到3则不再增加，否则减1,直到0则不再减了。优先计数大的，否则随机。
- 加载选择子时的保护： 1. 验证段描述符是否越界。
- 检查段的类型。不同段的不同type允许被加载的寄存器不同。详细见P174。
- 检查段是否存在。CPU通过段描述符的P位来确认内存段是否存在。
- 代码段与数据段的保护。CPU每访问一个地址，都要确认该地址不能超过该内存段范围。确认方式为
(描述符中段界限+1) × (段界限的粒度大小：4k或者1) - 1，化简可得 - 指令： EIP的偏移地址+指令长度-1 <= 实际界限大小
- 数据： 偏移地址+数据长度-1 <= 实际界限大小
- 栈段并不一定都是向下扩展的。(这里有地方不是很明白，P175