如何正确设置页面目录条目中的特权？

Question

首先：这个问题与IA-32（x86）架构有关。

我有一个关于旧版（非PSE，非PAE）分页的问题。在旧式分页中，我们有一个包含1024个条目的页面目录，每个条目都指向一个页面表。每个页表包含1024个条目（这些页），每个条目指向4096字节对齐的物理地址。

同时，每个页面目录条目和页面表条目都包含一些标志，并且它们都具有'U'标志（位＃2）：如果设置了此标志，则两个用户都可以访问该页面（ring3 ）和主管（ring0）；如果未设置此标志，则只有超级用户（ring0）可以访问它。此标志通常称为“用户/管理员位”。

问题：如果要在同一页表中同时包含ring0和ring3页面，该怎么办？我可以使用适当的特权来设置页面表中的条目，但是相应的页面目录条目应指定什么特权？

例如：我设置了第一页表（虚拟地址范围：0x00000000-0x003FFFFF）以映射物理地址范围0x00000000-0x003FFFFF（覆盖4 MB）。第一个兆字节（0x00000000-0x000FFFFF）应该只能由管理员（ring0）访问，因此，将清除“用户/管理员位”。用户（ring3）和管理员（ring0）都应该可以访问以下三个兆字节（0x00100000-0x003FFFFF），因此，将“用户/管理员位”置位。

此页表由第一页目录条目指向。但是应该清除（仅主管）或设置（用户和主管）该页面目录条目的“用户/主管位”吗？有什么区别？

Answer 1

CPU将在页面目录条目（PDE）或页面表条目（PTE）中使用最严格的特权。如果PDE具有Supervisor特权，则无论使用什么单个PTE，它下面的所有页表都将具有Supervisor特权。如果PDE具有用户特权级别，则PTE的保护级别将确定最终特权级别。

此行为在Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual Volume 3A中定义。

4.11.4页表的两个级别的组合保护

对于任何一个页面，其页面目录条目的保护属性（第一级页表）可能与其页表项（第二页页表）不同。处理器检查其页面目录和页面中的页面保护。页表条目。表4-3显示了当WP标志清除时由保护属性的可能组合提供的保护。

表4-3显示为：

如果要在特定PDE下同时具有User和Supervisor特权，则将PDE设置为User特权，并相应地将PTE（User或Supervisor）设置为PTE。