引导加载程序中的 gdt 远跳

Question

flush_gdt:
    lgdt [gdtr]
    jmp 0x08:complete_flush

complete_flush:
    mov ax, 0x10
    mov ds, ax
    mov es, ax
    mov fs, ax
    mov gs, ax
    mov ss, ax
    ret

我无法理解这段代码的作用。 flush_gdt 是一个标签 OK ，然后 lgdt [gdtr] 将 48-bit 指针加载到 gdtr 寄存器中，然后从 jmp 0x08:complet_flush 加载。

jmp 指令有什么作用？那么为什么我们将 0x10 移动到 ax ，然后再移动到其他寄存器

Answer 1

x86 支持两种虚拟内存方案（read about it here）：

• 分段，必须，使用分段表 GDT 管理。
• 分页，可选，使用页表 PDT 管理。

大多数操作系统都希望使用分页而不想要分段，但它必须而且不能只是禁用。

所以诀窍是禁用它的效果，因为它不存在。这通常可以通过创建 4 个大型 重叠 段描述符（在空段旁边）来完成：

• 段索引 0：空段描述符
• 段索引 1：特权（内核）模式的代码段描述符
• 段索引 2：特权（内核）模式的数据段描述符
• 段索引 3：非特权（用户）模式的代码段描述符
• 段索引 4：非特权（用户）模式的数据段描述符

所有这些段都从0x00000000 到0xffffffff 开始，因此您最终会得到重叠的大段，即特权代码和数据，以及非特权代码和数据。这应该会打开虚拟内存并禁用分段效果。

处理器使用段选择器（段寄存器cs、ds、ss ...）来找出正确的段（再一次，分段是必须的）。

每个段选择器都是 16 位大小并具有以下布局 (source)：

• 前两位表示权限级别，x86支持4个级别，但实际使用的只有两个（00最高，11最低）。

• 第三位表示应该使用该表，主要是0，GDT。

• 其余 13 位表示段索引。

如果您解释了在cs 中加载的0x08，它将是二进制的：

0000000000001     0         00
index 1 (code)   GDT    privileged

以及在ds、ss、...中加载的0x10：

0000000000010     0         00
index 2 (data)   GDT    privileged

如果您阅读任何用户模式程序的段选择器，您应该会看到 cs 的值是 27 (0x1b)，这意味着：

0000000000011     0         11
index 3 (code)   GDT   non-privileged

数据选择器ds、ss、...应该存储35（0x23）：

0000000000100     0         11
index 4 (data)   GDT   non-privileged

数据段选择器（寄存器），可以使用简单的mov 指令轻松修改，但cs 不能与mov 一起使用，因此您使用jmp 0x08:OFFSET 将段配置加载到代码段选择器。