GDT使用的理论示例是什么？

Question

我正在跟踪一个walk through of the GDT。我可以掌握数据结构是如何实现的，以及它的用途。

然而，我不明白的是GDT是如何使用的。CPU需要加载段的场景是什么? GDT是如何做到这一点的？如果GDT涉及到键盘驱动的中断，这将是一个很好的例子来解释。

Answer 1

GDT或全局描述符表包含有关内存段的信息。GDT的地址存储在一个称为GDTR的特殊寄存器中。每个段映射到一个内存区域。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，当您使用带偏移量的段寄存器(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，如果您将其中一个段设置为只读，然后尝试对其进行写入，则cpu将阻止访问。对于使用段的系统，每次有人访问内存时都会涉及到GDT。

今天的操作系统很少使用段。他们中的大多数人建立了“扁平记忆模型”，每个段跨越整个存储空间。分页和虚拟内存用于内存保护。Segment的存在主要是因为向后兼容。您可以在osdev上阅读更多关于GDT的内容。

Answer 2

对于不太使用分段的现代操作系统，您可能会发现GDT包含：

用于"CPL=0“和" CPL=3”代码的

• 2或3描述符(如果64位OS支持较老的32位进程，则它可能具有“32位CPL=3代码”和“64位CPL=3代码”，除了“64位CPL=0代码”之外)
• 用于"CPL=0“堆栈的描述符
• 用于"CPL=3”堆栈的描述符和数据
• 用于CPU的TSS (任务状态段)的每个CPU的描述符
• 32位(对于可以使用swapgs的64位没有那么多)用于查找"CPU本地“数据和/或”线程本地“数据的每个CPU的一个或两个描述符(不太可能)；一个描述符，用于定义用于特殊目的的内核API
• (optionally，的调用门)；一个或多个描述符，用于描述

(有时用于仿真

对于其他操作系统，GDT可以包含任何内容。