特权级和调用门
在IA32的分段機制中，總共有4個特權級別，從高到低分別是0、1、2、3。處理器通過識別下面3中特權級進行特權級檢驗
1.CPL（Current Privilege Level）CPL是當前執行的程序或者任務的特權級，它被存儲在CS和SS的第0位和第1位上，通常情況下，CPL等于代碼所在的段的特權級，但是有一個例外是如果在遇到一致代碼段時，當處理器訪問一個與CPL特權級不同的代碼段時，CPL不會發生改變。
什么是一致碼段呢？它其實是由段描述符數據結構中的屬性字段決定的，“一致”的意思是當轉移的目標是一個特權級更高的代碼段時，當前的特權級會被延續下去，而向特權級更高的非一致代碼段轉移會引起常規保護錯誤，除非使用調用們或者任務門。而當目標代碼段的特權級低的話，無論它是不是一致代碼段，都不能通過call或者jmp轉移進去。另外所以的數據段都是非一致的，這意味著不可能被低特權級的代碼訪問到，然而，與代碼段不同的是，數據段可以被更高特權級的代碼段訪問，而不需要特定的門。
2.DPL（Descriptor Privilege Level） DPL表示段或者門的特權級，它被存儲在段描述符或者門描述符的DPL字段中，當當前代碼段試圖訪問一個段或者門時，DPL將會和CPL以及段或者門選擇自的RPL相比較。DPL的比較分下面5種情況：
- 數據段：DPL規定了可以訪問此段的最低特權級
- 非一致代碼段（不使用調用門情況下）：DPL規定了訪問此段的特權級
- 調用門：DPL規定了當前執行的程序或者任務可以訪問此調用門的最低特權級（這個和數據段的規則是一致的）
- 一致代碼段和通過調用門訪問的非一致代碼段：DPL規定了可以訪問此段的最高特權級
- TSS：DPL規定了可以訪問此TSS的最低特權級
3.RPL（Requested Privilege Level） RPL是通過段選擇子的第0位和第1位表示出來的。處理器通過檢查RPL和CPL來確認一個訪問請求是否合法。
所以對數據段的訪問比較簡單，就是檢驗特權級，只要CPL和RPL都小于被訪問的數據段的DPL就可以了
對程序段的訪問比較復雜，程序從一個代碼轉移到另外一個代碼之前，目標代碼段的選擇子會被加載到cs中，作為加載的一部分，處理器將檢查描述符的界限、類型、特權級的內容。如果檢驗成功，cs將會被加載。
使用jmp或者call指令可以實現下列4種轉移：
- 目標操作數包含目標代碼段的段選擇子（直接轉移）
- 目標操作數指向一個包含目標代碼段選擇子的調用門描述符（間接轉移）
- 目標操作數指向一個包含目標代碼段選擇子的TSS（間接轉移）
- 目標操作數指向一個任務門，這個任務門指向一個包含目標代碼段選擇子的TSS（間接轉移）
調用門：什么是調用門，它也是一種描述符，它的結構定義如下：
; 門
; usage: Gate Selector, Offset, DCount, Attr
;??????? Selector:? dw
;??????? Offset:??? dd
;??????? DCount:??? db
;??????? Attr:????? db
%macro Gate 4
dw (%2 & 0FFFFh); 偏移 1(2 字節)
dw %1; 選擇子(2 字節)
dw (%3 & 1Fh) | ((%4 << 8) & 0FF00h) ; 屬性(2 字節)
dw ((%2 >> 16) & 0FFFFh); 偏移 2(2 字節)
%endmacro ; 共 8 字節
和段描述符的6個字節結構不一樣，門是由8字節構成，這個描述符也是放置在GDT,LDT或者IDT中以供調用。門描述符分為4種：
- 調用門
- 中斷門
- 陷阱門
- 任務門
門調用其實就是提供了一個入口地址，它可以實現的是不同特權級的代碼之間的轉移。下面介紹一下具體的過程：
假設我們想由代碼A轉移到代碼B，運用一個調用門G，即調用門G中的目標選擇子指向代碼B的段，我們涉及這么幾個要素：CPL、RPL、代碼B的DPL（DPL_B）和調用門的DPL（DPL_G）。根據門調用的規則，A要調用G，則A的CPL和RPL要小于DPL_G，另外還要比較CPL和DPL_B，如果是一致代碼段的話，要求DPL_B小于等于CPL，如果是非一致代碼段的話，call指令要求DPL_B小于等于CPL，jmp指令要求DPL_B=CPL。
這里我不是特別清楚，可能是如果沒有通過門調用，會直接比較RPL和DPL_B，因此門調用能夠實現從低特權級到高特權級的轉移。
TSS介紹：在進行call和jmp時候，必然要使用堆棧，然而由于不同的特權級會使用不同的堆棧，因此一個任務最多可能有4個堆棧，那么當轉移指令在不同特權級之間變化的時候，壓入堆棧的內容在另外一個特權級里面已經不是原來的堆棧了，對于這個問題，就引出了TSS（Task-State Stack）這個數據結構。這個數據結構中存在著ss2、esp2;ss1、esp1;ss0、esp0，轉移過程如下：
所以，從上面的過程中我們可以知道，在進行特權級轉移時，首先根據目標代碼的DPL從TSS中取得對應的ss和esp，然后加載新的ss和esp，也就是使用新的堆棧，并把老的堆棧的信息壓入新棧，以便返回時使用，然后再進行轉移
?
?
?
下面說明代碼段和數據段的訪問：
一、代碼段間跳轉
1、普通（直接）跳轉：
JMP Selector:0 或 CALL Selector:0
1)一致代碼段(JMP&CALL)
要求：CPL>=DPL，RPL不作檢查
特權變化：跳轉后程序CPL=跳轉前程序CPL
2)非一致代碼段(JMP&CALL)
要求：CPL=DPL & RPL<=DPL
特權變化：跳轉后程序CPL=目標代碼段DPL
2、通過調用門跳轉：
JMP 調用門Selector:0 或 CALL 調用門Selector:0 （注意：此時如果選擇子后面跟著32位偏移量也不會被CPU使用，因為調用門描述符已經記錄了目標代碼的偏移）
step1: 要求:指示調用門的選擇子的RPL<=門描述符DPL & 當前代碼段的CPL<=門描述符的DPL。
只有滿足以上條件時，CPU才會進一步從調用門描述符中讀取代碼段的選擇子或地址偏移。而從調用門中讀取代碼選擇子和地址偏移后，跟普通跳轉又站在同一起跑線上了。
唯一不同的是CPU會將目標代碼段RPL清0。此后需要分類討論，如下：
step2:
1)一致代碼段(JMP&CALL)? <------------------------------------------------------------------------------------------------------
要求：CPL>=DPL，RPL不作檢查（因為RPL總被清0）??????????????????????????????????????????????????????? |
特權變化：跳轉后程序CPL=跳轉前程序CPL??????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 比較
2)非一致代碼段(JMP)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
要求：CPL=DPL，RPL不作檢查（因為RPL總被清0）????????????????????????????????????????????????????????? |
特權變化：跳轉后程序CPL=目標代碼段DPL??????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
3)非一致代碼段(CALL)? <------------------------------------------------------------------------------------------------------------
要求：CPL>=DPL，RPL不作檢查（因為RPL總被清0）
特權變化：跳轉后程序CPL=目標代碼段DPL（CPL>DPL的情況下，特權級發生躍遷）
二、訪問數據段
數據段：特權級低->高:NO | 特權級高->低:YES | 特權級同級之間:YES
注意：
1、一致代碼段：無論那種方式跳轉到一致代碼段，CPL都不會改變（不變化為目標代碼段的DPL），也即加載目標代碼段選擇子時，只加載高14位，表示CPL的低2位保持不變。
因此，“一致”的意思就是——代碼段被調用執行時，不使用自己描述符的DPL，而采用調用這特權級，CS的低2位保持不變（與“調用者保持一致”）
2、非一致代碼段：無論采用哪種方式跳轉到非一致代碼段，CPL都發生變化，也即在加載目標代碼段選擇子時，將整個選擇子放入到CS中。
3、為了訪問調用門，調用者程序的特權級CPL必須小于或等于調用門的DPL。調用門段選擇符的RPL也要同調用CPL一樣遵守相同的規則，即RPL也必須小于或等于調用門的DPL
總結
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