IA-32e模式下无法读写4GB以上内存地址的问题求助

核心问题：页表覆盖范围不足 #

你的页表仅配置了PDPT索引0的项，只能映射0-1GB的虚拟地址。4GB以上的地址（如0x100000000）属于PDPT索引4的范围（每个PDPT项对应1GB），但你未为该索引配置页表项，导致访问时触发缺页异常，最终表现为读写无效果。同时，页表项标志位不完整也加剧了错误。

具体修复步骤 #

1. 扩展PDPT表，添加4GB对应索引的项 #

修改PAGE_DIRECTROIC_POINTER_TABLE0，补充索引4的项，指向新的PD表物理地址（需4KB对齐）：

PAGE_DIRECTROIC_POINTER_TABLE0:
    dq 0000000000003003h  ; 原索引0，指向0x3000的PD表，添加可写位（RW，第1位）
    times 4 dq 0           ; 填充索引1-3的空项
    dq 0000000000005003h  ; 索引4，指向0x5000的PD表，用于映射4GB-5GB
PAGE_DIRECTROIC_POINTER_TABLE_END:

2. 创建新的PD表，用于映射4GB区域 #

新增PD表，指向对应PT表：

PAGE_DIRECTROIC_TABLE1:  ; 4GB-5GB对应的PD表
    dq 0000000000006003h  ; 指向0x6000的PT表，标志位含存在位(P)+可写位(RW)
PAGE_DIRECTROIC_TABLE1_END:

3. 创建对应PT表，映射4GB起始的4KB页 #

新增PT表项，将4GB起始虚拟地址映射到目标物理地址（需4KB对齐）：

PAGE_L3_4GB:
    dq 0000000a00000003h  ; 虚拟地址0x100000000 → 物理地址0xA00000000，含P+RW位
PAGE_L3_4GB_END:

4. 复制新增页表到物理内存 #

在16位初始化部分，添加复制新PD表和PT表的代码：

; 复制4GB区域的PD表
mov ax,0
mov ds,ax
mov es,ax
mov si,PAGE_DIRECTROIC_TABLE1
mov di,00005000h
mov cx,PAGE_DIRECTROIC_TABLE1_END - PAGE_DIRECTROIC_TABLE1
cld     
rep movsb                          

; 复制4GB对应的PT表
mov ax,0
mov ds,ax
mov es,ax
mov si,PAGE_L3_4GB
mov di,00006000h
mov cx,PAGE_L3_4GB_END - PAGE_L3_4GB
cld     
rep movsb

5. 修改测试代码，访问正确的4GB虚拟地址 #

调整test4gb块，访问4GB起始的虚拟地址：

test4gb:
    mov al,'w'
    mov byte [0x100000000],al  ; 访问4GB以上的虚拟地址
    mov bl,byte [0x100000000]
    mov byte [0x20],bl          ; 将读取的值显示到屏幕

    jmp $

额外注意事项 #

• 页表对齐：所有页表（PML4、PDPT、PD、PT）必须在4KB（0x1000）地址边界对齐，你的代码已满足此要求。
• 标志位设置：页表项低12位为控制标志，至少需设置P（存在位，第0位）和RW（可写位，第1位），否则无法正常读写。若需用户态访问，还需设置US位（第2位）。
• 物理地址有效性：确保映射的物理地址实际存在，建议先用虚拟机（如QEMU）测试，避免硬件限制导致的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sanzenyou