特权级和调用门
在IA32的分段机制中，总共有4个特权级别，从高到低分别是0、1、2、3。处理器通过识别下面3中特权级进行特权级检验
1.CPL（Current Privilege Level）CPL是当前执行的程序或者任务的特权级，它被存储在CS和SS的第0位和第1位上，通常情况下，CPL等于代码所在的段的特权级，但是有一个例外是如果在遇到一致代码段时，当处理器访问一个与CPL特权级不同的代码段时，CPL不会发生改变。
什么是一致码段呢？它其实是由段描述符数据结构中的属性字段决定的，“一致”的意思是当转移的目标是一个特权级更高的代码段时，当前的特权级会被延续下去，而向特权级更高的非一致代码段转移会引起常规保护错误，除非使用调用们或者任务门。而当目标代码段的特权级低的话，无论它是不是一致代码段，都不能通过call或者jmp转移进去。另外所以的数据段都是非一致的，这意味着不可能被低特权级的代码访问到，然而，与代码段不同的是，数据段可以被更高特权级的代码段访问，而不需要特定的门。
2.DPL（Descriptor Privilege Level） DPL表示段或者门的特权级，它被存储在段描述符或者门描述符的DPL字段中，当当前代码段试图访问一个段或者门时，DPL将会和CPL以及段或者门选择自的RPL相比较。DPL的比较分下面5种情况：
- 数据段：DPL规定了可以访问此段的最低特权级
- 非一致代码段（不使用调用门情况下）：DPL规定了访问此段的特权级
- 调用门：DPL规定了当前执行的程序或者任务可以访问此调用门的最低特权级（这个和数据段的规则是一致的）
- 一致代码段和通过调用门访问的非一致代码段：DPL规定了可以访问此段的最高特权级
- TSS：DPL规定了可以访问此TSS的最低特权级
3.RPL（Requested Privilege Level） RPL是通过段选择子的第0位和第1位表示出来的。处理器通过检查RPL和CPL来确认一个访问请求是否合法。
所以对数据段的访问比较简单，就是检验特权级，只要CPL和RPL都小于被访问的数据段的DPL就可以了
对程序段的访问比较复杂，程序从一个代码转移到另外一个代码之前，目标代码段的选择子会被加载到cs中，作为加载的一部分，处理器将检查描述符的界限、类型、特权级的内容。如果检验成功，cs将会被加载。
使用jmp或者call指令可以实现下列4种转移：
- 目标操作数包含目标代码段的段选择子（直接转移）
- 目标操作数指向一个包含目标代码段选择子的调用门描述符（间接转移）
- 目标操作数指向一个包含目标代码段选择子的TSS（间接转移）
- 目标操作数指向一个任务门，这个任务门指向一个包含目标代码段选择子的TSS（间接转移）
调用门：什么是调用门，它也是一种描述符，它的结构定义如下：
; 门
; usage: Gate Selector, Offset, DCount, Attr
; Selector: dw
; Offset: dd
; DCount: db
; Attr: db
%macro Gate 4
dw (%2 & 0FFFFh); 偏移 1(2 字节)
dw %1; 选择子(2 字节)
dw (%3 & 1Fh) | ((%4 << 8) & 0FF00h) ; 属性(2 字节)
dw ((%2 >> 16) & 0FFFFh); 偏移 2(2 字节)
%endmacro ; 共 8 字节
和段描述符的6个字节结构不一样，门是由8字节构成，这个描述符也是放置在GDT,LDT或者IDT中以供调用。门描述符分为4种：
- 调用门
- 中断门
- 陷阱门
- 任务门
门调用其实就是提供了一个入口地址，它可以实现的是不同特权级的代码之间的转移。下面介绍一下具体的过程：
假设我们想由代码A转移到代码B，运用一个调用门G，即调用门G中的目标选择子指向代码B的段，我们涉及这么几个要素：CPL、RPL、代码B的DPL（DPL_B）和调用门的DPL（DPL_G）。根据门调用的规则，A要调用G，则A的CPL和RPL要小于DPL_G，另外还要比较CPL和DPL_B，如果是一致代码段的话，要求DPL_B小于等于CPL，如果是非一致代码段的话，call指令要求DPL_B小于等于CPL，jmp指令要求DPL_B=CPL。
这里我不是特别清楚，可能是如果没有通过门调用，会直接比较RPL和DPL_B，因此门调用能够实现从低特权级到高特权级的转移。
TSS介绍：在进行call和jmp时候，必然要使用堆栈，然而由于不同的特权级会使用不同的堆栈，因此一个任务最多可能有4个堆栈，那么当转移指令在不同特权级之间变化的时候，压入堆栈的内容在另外一个特权级里面已经不是原来的堆栈了，对于这个问题，就引出了TSS（Task-State Stack）这个数据结构。这个数据结构中存在着ss2、esp2;ss1、esp1;ss0、esp0，转移过程如下：
所以，从上面的过程中我们可以知道，在进行特权级转移时，首先根据目标代码的DPL从TSS中取得对应的ss和esp，然后加载新的ss和esp，也就是使用新的堆栈，并把老的堆栈的信息压入新栈，以便返回时使用，然后再进行转移
下面说明代码段和数据段的访问：
一、代码段间跳转
1、普通（直接）跳转：
JMP Selector:0 或 CALL Selector:0
1)一致代码段(JMP&CALL)
要求：CPL>=DPL，RPL不作检查
特权变化：跳转后程序CPL=跳转前程序CPL
2)非一致代码段(JMP&CALL)
要求：CPL=DPL & RPL<=DPL
特权变化：跳转后程序CPL=目标代码段DPL
2、通过调用门跳转：
JMP 调用门Selector:0 或 CALL 调用门Selector:0 （注意：此时如果选择子后面跟着32位偏移量也不会被CPU使用，因为调用门描述符已经记录了目标代码的偏移）
step1: 要求:指示调用门的选择子的RPL<=门描述符DPL & 当前代码段的CPL<=门描述符的DPL。
只有满足以上条件时，CPU才会进一步从调用门描述符中读取代码段的选择子或地址偏移。而从调用门中读取代码选择子和地址偏移后，跟普通跳转又站在同一起跑线上了。
唯一不同的是CPU会将目标代码段RPL清0。此后需要分类讨论，如下：
step2:
1)一致代码段(JMP&CALL) <------------------------------------------------------------------------------------------------------
要求：CPL>=DPL，RPL不作检查（因为RPL总被清0） |
特权变化：跳转后程序CPL=跳转前程序CPL |
比较
2)非一致代码段(JMP) |
要求：CPL=DPL，RPL不作检查（因为RPL总被清0） |
特权变化：跳转后程序CPL=目标代码段DPL |
3)非一致代码段(CALL) <------------------------------------------------------------------------------------------------------------
要求：CPL>=DPL，RPL不作检查（因为RPL总被清0）
特权变化：跳转后程序CPL=目标代码段DPL（CPL>DPL的情况下，特权级发生跃迁）
二、访问数据段
数据段：特权级低->高:NO | 特权级高->低:YES | 特权级同级之间:YES
注意：
1、一致代码段：无论那种方式跳转到一致代码段，CPL都不会改变（不变化为目标代码段的DPL），也即加载目标代码段选择子时，只加载高14位，表示CPL的低2位保持不变。
因此，“一致”的意思就是——代码段被调用执行时，不使用自己描述符的DPL，而采用调用这特权级，CS的低2位保持不变（与“调用者保持一致”）
2、非一致代码段：无论采用哪种方式跳转到非一致代码段，CPL都发生变化，也即在加载目标代码段选择子时，将整个选择子放入到CS中。
3、为了访问调用门，调用者程序的特权级CPL必须小于或等于调用门的DPL。调用门段选择符的RPL也要同调用CPL一样遵守相同的规则，即RPL也必须小于或等于调用门的DPL
总结
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