開啟分頁機制

必須說明的是，必須在保護模式下才能啟動分頁功能。本章的引導程序依然用第13章的。

開啟分頁機制之前，必須創建頁目錄和頁表。因為內核是在開啟頁功能之前加載的，段在內存中的位置已經固定。在這種情況下，即使開啟了分頁功能，線性地址也必須和物理地址相同才行，不然就會“跑飛”。

因為我們的內核很小，將其加載到內存后，連低端的1MB空間都沒有占完全，所以只需要將低端1MB內存做特殊處理，使這部分內存的線性地址和物理地址相同即可。這樣做的好處是：內核不用做任何變動即可在分頁模式下繼續正常工作，再也不會擔心“跑飛”了。

對于頁目錄和頁表，頁目錄必須在內存中，頁目錄和頁表必須各自占用一個自然頁，也就是說它們的物理地址的低12位必須全零。

一個頁表最多可以容納1024個表項，對應1024個頁，也就是4MB內存。對于我們的內核，還不到1MB，所以一個頁目錄和一個頁表足矣。作者的設計是把頁目錄放在物理地址0x0002_0000處，把頁表放在0x0002_1000處。

926 ;頁目錄表清零 927 mov ecx,1024 ;1024個目錄項 928 mov ebx,0x00020000 ;頁目錄的物理地址 929 xor esi,esi 930 .b1: 931 mov dword [es:ebx+esi],0x00000000 ;頁目錄表項清零 932 add esi,4 933 loop .b1

以上代碼將頁目錄和頁表的所有目錄項清零。之所以這樣做，主要是使所有目錄項的P位為0.

935 ;在頁目錄內創建指向頁目錄自己的目錄項 936 mov dword [es:ebx+4092],0x00020003 937 938 ;在頁目錄內創建與線性地址0x00000000對應的目錄項 939 mov dword [es:ebx+0],0x00021003 ;寫入目錄項（頁表的物理地址和屬性）

創建2個目錄項。
936：P=1；RW=1；US=0；這個目錄項指向了自己，為的是可以方便地用線性地址訪問自己。
939：添加一個表項，使其指向頁表。P=1；RW=1；US=0。

942 mov ebx,0x00021000 ;頁表的物理地址 943 xor eax,eax ;起始頁的物理地址 944 xor esi,esi 945 .b2: 946 mov edx,eax 947 or edx,0x00000003 948 mov [es:ebx+esi*4],edx ;登記頁的物理地址 949 add eax,0x1000 ;下一個相鄰頁的物理地址 950 inc esi 951 cmp esi,256 ;僅低端1MB內存對應的頁才是有效的 952 jl .b2 953 954 .b3: ;其余的頁表項置為無效 955 mov dword [es:ebx+esi*4],0x00000000 956 inc esi 957 cmp esi,1024 958 jl .b3

上面的代碼用來填寫頁表項。填寫后，內核的頁目錄和頁表視圖如下。

960 ;令CR3寄存器指向頁目錄，并正式開啟頁功能 961 mov eax,0x00020000 ;PCD=PWT=0 962 mov cr3,eax 963 964 mov eax,cr0 965 or eax,0x80000000 966 mov cr0,eax ;開啟分頁機制

961~962：PWT=0,PCD=0;登記頁目錄表的基地址。

964~966：正式開啟分頁機制。

分頁機制開啟后，根據上面的頁目錄和頁表視圖，可以算出：
線性地址：0x0000_0000~0x0000_FFFF
映射到
物理地址：0x0000_0000~0x0000_FFFF；

線性地址：0x8000_0000~0x8000_FFFF
也映射到
物理地址：0x0000_0000~0x0000_FFFF；

總結

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