环境

• Time 2022-11-12

• WSL-Ubuntu 22.04

• QEMU 6.2.0

• NASM 2.15.05

前言

说明

参考：https://os.phil-opp.com/entering-longmode/

目标

如果要进入长模式，则必须要进行分页。在 64 位系统中，采用 4 级分页。
关于分页的信息，需要找其它的资料另外了解，这里不做详细介绍。

介绍

一共四级分页，原文中将其称为 P4，P3，P2，P1，这里也直接使用这种方式。 最初出发点为 CR3 寄存器，然后到 P4，直到 P1，最后是页偏移。 一个页表包含 512 项，每一项 8 个字节，一共 4K。 地址中的 48-63 必须满足和第 47 位一致，才是合法的地址。 具体的对应如下图：

低地址位的状态

因为至少是 4K 分页，所以低 12 位默认都是 0，可以用它们来表示一些额外的信息。

巨型页

除了可以使用 4K 分页，也可以使用 1G 或者 2M 分页。
为了保证从保护模式的虚拟地址到分页的正确映射，下面使用了 2M 分页。

分页首先需要 4K 对其，然后建立了 P4，P3，P2 三个页表。

关联多级分页

初始化巨型页

开启分页

如果要开启分页，需要完成以下几步：

1. 将 P4 的起始地址存放到 CR3，因为分页从 CR3 开始找。

2. 启用物理地址扩展（PAE）。

3. 扩展特性启用寄存器（Extended Feature Enable Register）需要设置长模式。

4. 启用分页，由 CR0 的最高位控制。

总结

在保护模式下，开启了四级分页。

附录

源码