如何正确设置页目录项的权限？

Question

首先：这个问题是关于IA-32（x86）架构的。

我有一个关于旧版（非 PSE、非 PAE）寻呼的问题。在传统分页中，我们有一个包含 1024 个条目的页目录，每个条目都指向一个页表。每个页表包含 1024 个条目（这些是页），每个条目都指向一个 4096 字节对齐的物理地址。

同时，每个页目录项和页表项都保存一些标志，并且它们都有一个“U”标志（位#2）：如果设置了该标志，则该页可以由用户（ring3）和用户（ring3）访问。主管（ring0）；但是，如果未设置此标志，则只有管理程序 (ring0) 可以访问它。该标志通常称为“用户/管理员位”。

问题：如果我想让ring0和ring3页都在同一个页表中，该怎么办？我可以为页表中的条目设置适当的权限，但是相应的页目录条目应该指定什么权限呢？

例如：我设置了第一个页表（虚拟地址范围：0x00000000 - 0x003FFFFF）来映射物理地址范围0x00000000 - 0x003FFFFF（这涵盖了4兆字节）。第一个兆字节 (0x00000000 - 0x000FFFFF) 只能由管理员 (ring0) 访问，因此，“用户/管理员位”被清除。以下 3 MB (0x00100000 - 0x003FFFFF) 应可由用户 (ring3) 和管理员 (ring0) 访问，因此，设置“用户/管理员位”。

该页表由第一个页目录项指向。但是该页目录条目的“用户/管理员位”应该被清除（仅管理员）还是设置（用户和管理员）？有什么不同？

Answer 1

CPU 将使用页目录项 (PDE) 或页表项 (PTE) 中最严格的权限。如果 PDE 具有管理员权限，则无论各个 PTE 使用什么，它下面的所有页表都将具有管理员权限。如果 PDE 具有用户权限级别，则 PTE 的保护级别决定最终权限级别。

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此行为在Intel\xc2\xae 64 和 IA-32 架构软件开发人员\xe2\x80\x99s 手册第 3A 卷中定义。

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4.11.4 两级页表的组合保护

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对于任何一个页，其页目录项（一级页表）的保护属性可能与其页表项（二级页表）的保护属性不同。\n处理器检查页的保护情况它的页目录和页表条目。表 4-3 显示了当 WP 标志清零时，可能的保护属性组合提供的保护。

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表 4-3 如下：

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问题的答案：如果您希望在特定 PDE 下混合具有用户和主管权限的页面，则将 PDE 设置为用户权限并相应地设置 PTE（用户或主管）。

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