保护模式二
保护模式的保护主要体现在段描述符的属性字段中，这些属性只是用来描述一块内存的性质，是用来给 CPU 做参考的，当有实际行动在这片内存上发生时，CPU 用这些属性来检查动作的合法性，从而起到保护的作用。
一、向段寄存器加载选择子时的保护
当引用一个内存段时，就是往段寄存器中加载个选择子，为了避免出现非法引用内存段的情况，CPU 会做如下检查：
1. 首先根据选择子的值验证段描述符是否超越界限
处理器先检查选择子 TI 位的值，如果为 0，则从全局描述符表寄存器 gdtr 中拿到 GDT 基地址和 GDT 界限值。如果 TI 为 1，则从局部描述符表寄存器 ldtr 获取。
CPU 需要保证选择子是正确的，判断的标准是选择子的索引值一定要小于等于描述符表（GDT 或 LDT）中描述符的个数。段描述符（8字节）的最后 1 字节一定要在描述符表的界限地址之内，因此索引值要满足表达式：描述符表基地址 + 选择子中的索引值 * 8 + 7 <= 描述符表基地址 + 描述符表界限值
GDT 的第 0 个描述符是空描述符。虽然可以往寄存器中加载值为 0 的选择子，但在使用时 CPU 将抛出异常。
2. 段描述符中有个 type 字段，主要时检查段寄存器的用途和段类型是否匹配。
- 只有具有可执行属性的段（代码段）才能加载到 CS 段寄存器中
- 只具备执行属性的段（代码段）不允许加载到初 CS 外的段寄存器中
- 只有具备可写属性的段（数据段）才能加载到 SS 栈段寄存器中
- 至少具备可读属性的段才能加载到 DS、ES、FS、GS 段寄存器中
3. 还需要检查段是否存在。CPU 通过段描述符中的 P 位来确认内存段是否存在。
- 如果 P 位为 1，则表示存在，这时候就可以将选择子载入段寄存器了，同时段描述符缓冲寄存器也会更新为选择子对应的段描述符的内容，随后 CPU 将段描述符中 type 字段的 A 位置为 1，表示 CPU 已经访问过了。
- 如果 P 位为 0，则表示该内存段不存在，不存在的原因可能是由于内存不足，操作系统将该段移出内存转储到硬盘上了，这时候 CPU 会抛出异常，自动转去执行相应的异常处理程序，异常处理程序将段从硬盘加载到内存后并将 P 位置为 1，随后返回。CPU 继续执行刚才的操作，判断 P 位。
总结来说，P 位是由操作系统来设置，由 CPU 来检查。A 位由 CPU 来设置。
二、代码段和数据段的保护
CPU 每访问一个地址，都要确认该地址不能超过其所在内存段的范围。
对于数据段和代码段，访问内存都需要用分段策略，即“段基址：段内偏移地址” 的形式，在 32 位保护模式下，段基址放在 CS 寄存器中，段内偏移地址，即有效地址，存放在 EIP 寄存器中。
CS:EIP 只是指令的起始地址，指令本身也有长度，因此指令也应该完整的落在段中；当然数据也是有长度的，CPU 也要保证操作数要完整的落在数据段中。否则 CPU 会抛出异常。
三、栈段的保护
段描述符 type 中的 E 位用来表示段的扩展方向。这也就引出了栈段，他是向下扩展，即地址越来越小。
- 对于向上扩展的段，实际的段界限是段内可以访问的最后一字节
- 对于向下扩展的段，实际的段界限是段内不可以访问的第一个字节
栈的段界限是以栈段的基址为基准的，并不是以栈底，因此栈的段界限肯定是位于栈顶之下。地址本身由低向高发展，段界限也是个地址，而栈的扩展方向是由高地址向低地址，与段界限有个碰撞的趋势。为了避免碰撞，将段界限地址 +1 视为栈可以访问的下限。也就是说，段界限+1，才是栈指针可达的下边界。