x64体系结构中实模式和保护模式的区别

Question

x64架构上的实模式和保护模式有何不同？我正在尝试为Linux内核制作一个定制的引导加载程序。如何在程序集中启用保护模式？

Answer 1

参见osdev real mode，protected mode。

由BIOS初始化的CPU以实模式启动。启用保护模式允许使用实模式无法访问的所有4 4GB内存。但是，它将阻止您使用大多数BIOS中断，因为这些中断在实模式下工作(除非您还编写了V86监视器)。

在切换到保护模式之前，您必须禁用中断，可能会启用A20行，并使用适用于代码、数据和堆栈的段描述符加载全局描述符表。

中央处理器处于实模式还是保护模式由CR0或MSW寄存器的最低位定义。

此示例将描述符表加载到处理器的GDTR寄存器中，然后设置CR0的最低位：

cli          ; disable interrupts
lgdt [gdtr]  ; load GDT register with start address of Global Descriptor Table
mov eax, cr0 
or al, 1     ; set PE (Protection Enable) bit in CR0 (Control Register 0)
mov cr0, eax

; Perform far jump to selector 08h (offset into GDT, pointing at a 32bit PM code segment descriptor) 
; to load CS with proper PM32 descriptor)

JMP 08h:PModeMain

; [...]

PModeMain:
; load DS, ES, FS, GS, SS, ESP.

这会将您带到保护模式。

在此之后，您可以跳转到用C或汇编编写的内核代码。