要点回顾
- 段寄存器的值是通过段描述符填充的。
- 但是段描述符只有64位，如何从64位变成80位？
段描述符的结构
P位
P位位于高4字节下标为15的位置。
- P = 0：段描述符无效。
- P = 1：段描述符有效。
通过指令将段描述符加载至段寄存器的时候，CPU第一件事就是检查该段描述符的P位。
如果P位等于0，那么其他的检查就不做了。只有当P位为1的时候才会做后续的其他检查。
G位
G位位于高4字节下标为23的位置。
在了解G位之前，先来回顾一下段寄存器的结构。
段寄存器的结构
struct SetMent
{
WORD Selector; // 16位Selector 可见部分
WORD Attributes; // 16位Attributes 表示当前段寄存器是可读还是可写
DWORD Base; // 32位Base 表示当前段寄存器是从哪里开始的
DWORD Limit; // 32位Limit 表示当前段寄存器整个的长度有多少
}段寄存器结构与段描述符的对应关系
Attributes由1部分组成：
- 高4字节的第 8-23位。
Base由3部分组成：
- 高4字节的第 0-7 位。
- 高4字节的第24-31位。
- 低4字节的第16-31位。
Limit由2部分组成：
- 高4字节的第16-19位。
- 低4字节的第 0-15位。
- Limit两部分加起来一共20位，如果转换为16进制：FFFFF，5个16进制的数字。
- 一个16进制的数字，对应4个二进制的数字。
- Limit正常情况下是32位，32位对应8个16进制的数字，无法填充。
如果想要正确填充，就需要看G位：
- G = 0。
- 此时Limit的单位是字节。这意味着只需要在前面补充0即可。如前面的FFFFF，补充0后变成000FFFFF。
- 如果G = 0时，Limit的上限是（5个F）FFFFF。
- G = 1。
- 此时Limit的单位是4KB，而不是原来的字节。1KB = 1024，4KB = 4096，地址计算从0开始计算，所以需要再减去1，得出4095，转换为16进制刚好是FFF。
- 如果G = 1时，Limit的上限是（8个F）FFFFFFFF。
总结：
- 如果G位为0，那么在前面添加3个0，也就是G位为0时，Limit的上限是000FFFFF。
- 如果G位为1，那么在后面添加3个F，也就是G位为1时，Limit的上限是FFFFFFFF。
举例说明
- 例如上图中段寄存器ES
- BASE是0，段选择子是0x2B，而上限(Limit上限/界限)是0xFFFFFFFF。
- 那么说明结构体加载的段描述符中的G位，是1。
- 其他段寄存器如CS、SS、DS、GS也是如此。
注意
- 段寄存器FS比较特殊，该段寄存器与操作系统的线程有关，拆分后的值与段寄存器中的值不符合。
- 故在进行实验或练习时暂时不要对FS段寄存器进行操作。
练习
分析段选择子为0x1B、0x23对应的段描述符，并将内容填写到段寄存器结构体中。