我正在写一个玩具操作系统。我正在尝试为操作系统实现内存保护。我想做的就是为内核创建用户空间程序的保护。我想纯粹用分段而不是分页来做这件事。
这是GDT
gdt_start:
dd 0x0 ; 4 byte
dd 0x0 ; 4 byte
gdt_code:
dw 0xfff7 ; segment length, bits 0-15
dw 0x0 ; segment base, bits 0-15
db 0x0 ; seg2ment base, bits 16-23
db 10011010b ; flags (8 bits)
db 11001111b ; flags (4 bits) + segment length, bits 16-19
db 0x0 ; segment base, bits 24-31
gdt_data:
dw 0xfff7
dw 0x0
db 0x0
db 10010010b
db 11001111b
db 0x0
U_code:
dw 0xfff7 ; segment length, bits 0-15
dw 0x0008 ; segment base, bits 0-15
db 0x0 ; seg2ment base, bits 16-23
db 11111010b ; flags (8 bits)
db 11001111b ; flags (4 bits) + segment length, bits 16-19
db 0x0 ; segment base, bits 24-31
U_data:
dw 0xfff7
dw 0x0008
db 0x0
db 11110010b
db 11001111b
db 0x0
gdt_end:U_data和U_code将成为用户空间。当我在内核空间时，尝试通过执行以下命令来切换数据段：
mov ax, 0x20
mov ds, ax
mov ss, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax我得到一个分割错误（13）。
我做错了什么？任何指导都将不胜感激。
1条答案
按热度按时间pod7payv1#
您正在加载
ss，其数据段的DPL为3，而CPL为0。这是不允许的。您的堆栈必须始终与您处于相同的特权级别。（此外，加载ss而不同时加载esp没有任何意义。）切换到用户的堆栈需要与转换到CPL 3同时发生。主要方法有：
RETF或IRET。当目标段的权限较低时，它将从（旧）堆栈中弹出ss:esp以及cs:eip。ss:esp与所有其他寄存器沿着从TSS加载。调用门也会执行堆栈切换，但只能使用它们来调用特权更高的代码，而不是相反。
此外，正如注解中所指出的，您的base和limit字段似乎混淆了。就目前而言，您的用户段的base为
0x00000008，而您的所有段的limit为0xffff7000。请注意，“bits 0-15”是 * 最低 * 有效位。因此，如果U_data应该是内存的上半部分，那么您需要请注意，这可能仍然不是您想要的，因为那里可能有也可能没有任何内存（例如，如果您的机器具有小于2 GB的内存），并且还可能有用户不应该访问的I/OMap到该区域。因此，您确实需要检查内存Map以决定将用户的段放在哪里。