GDT 使用的理论例子是什么？答案

【问题标题】：What's a theoretical example of GDT usage?GDT 使用的理论例子是什么？
【发布时间】：2019-04-28 00:58:52
【问题描述】：

我正在关注walk through of the GDT。我可以了解数据结构的实现方式及其用途。

但是，我不明白 GDT 是如何使用的。 CPU需要加载段的场景是什么？GDT是如何做到的？如果 GDT 涉及键盘驱动的中断，那将是一个很好的解释示例。

【问题讨论】：

标签： operating-system memory-segmentation gdt

【解决方案1】：

GDT 或全局描述符表包含有关内存段的信息。 GDT 的地址存储在称为 GDTR 的特殊寄存器之一中。每个段映射到一个内存区域。该段的目的是提供硬件内存保护。 CPU 并不真正加载整个段，因为段通常指的是内存区域。相反，当您使用具有偏移量的段寄存器（CS、DS、SS 等）之一来寻址内存区域时，CPU 将使用存储在 GDT 中的信息执行检查。例如，如果您已将其中一个段设置为只读，然后您尝试写入它，cpu 将阻止访问。对于系统确实使用段，每次有人访问内存时都会涉及 GDT。

今天的操作系统很少使用段。他们中的大多数建立了“平面内存模型”，每个段跨越整个内存空间。分页和虚拟内存用于内存保护。段的存在主要是因为向后兼容。您可以在osdev 上阅读有关 GDT 的更多信息

【讨论】：

【解决方案2】：

对于不使用分段的现代操作系统（很多）；您可能会发现 GDT 包含：

“CPL=0”和“CPL=3”代码的 2 或 3 个描述符（如果 64 位操作系统支持较旧的 32 位进程，则它可能具有“32 位 CPL=3 代码”和“64 -bit CPL=3 代码”，以及“64 位 CPL=0 代码”）
“CPL=0”堆栈的描述符
“CPL=3”堆栈和数据的描述符
每个 CPU 的 CPU 的 TSS（任务状态段）描述符
对于 32 位（而不是 64 位，您可以使用 swapgs）每个 CPU 有一个或两个描述符，用于查找“CPU 本地”数据和/或“线程本地”数据
（可选，不太可能）；定义内核 API 调用门的描述符
（可选，用于特殊目的）；一个或多个描述 LDT 的描述符（有时用于仿真）

对于其他操作系统，GDT 可以包含任何内容。

【讨论】：