用于上下文切换的段选择器存储在哪里。 (x86)答案

【问题标题】：where is segment selector stored for context switching. (x86)用于上下文切换的段选择器存储在哪里。 (x86)
【发布时间】：2018-06-22 08:17:57
【问题描述】：

据我所知，在包括 Windows 和 linux 在内的现代操作系统上，不使用 CS、DS 等段寄存器。我的问题是：

如果是这样，段选择器存储在哪里？
每个线程都有自己的段选择器吗？

【问题讨论】：

标签： x86 operating-system cpu memory-segmentation

【解决方案1】：

您阅读的内容过于简单。

必须使用段寄存器来使 CPU 在受保护/长模式下工作，它们只是不用于任何有趣的事情。（FS or GS being used for thread-local storage 除外）。现代操作系统使用平面内存模型，其中所有段的 base=0 和 limit=4GiB（在 64 位模式下，硬件忽略 base 和 limit，FS/GS 除外）。

CS 选择的代码段描述符决定了进程是在 64 位内核下运行在长模式还是兼容模式。（描述符中的 L 位）。见http://wiki.osdev.org/GDT。

所有 32 位进程使用相同的 CS 值，而所有 64 位进程使用相同的 CS 值（但与 32 位进程不同）。现代操作系统并不总是保存/恢复所有段寄存器，例如在系统调用后返回用户模式时，一些 Linux 的返回路径使用常量__USER32_CS 或__USER_CS。还有一个__USER_DS 常量用于初始化 DS 和 ES，以便它们选择一个有效的描述符。（请参阅this answer 中系统调用返回路径上的一些链接和 cmets。）

【讨论】：

现代操作系统使用平面内存模型。那么保护在用户模式和内核模式之间是如何工作的呢？你能详细说明一下吗？谢谢
@c.critter virtual memory，其中操作系统管理page tables。用户空间只能读/写操作系统映射到其虚拟地址空间的页面。