加载 GDT 后答案

【问题标题】：After load the GDT加载 GDT 后
【发布时间】：2018-06-22 14:31:06
【问题描述】：

# Load the GDT.
mov $gdt_descriptor, %ecx
lgdt (%ecx)
mov $0x10, %cx
mov %cx, %ds
mov %cx, %es
mov %cx, %fs
mov %cx, %gs
mov %cx, %ss
ljmp $0x8, $1f
1:  mov $kernel_stack, %esp

我无法理解这段代码的作用。为什么在加载 GDT 后将 mov $0x10 移动到 cx 然后再移动到其他寄存器？而ljmp指令是做什么的？

【问题讨论】：

看osdev.org
它加载全局描述符表，然后使用数据选择器加载段寄存器（可能是 32 位数据 r/w flat 4gb 段）。 LJMP 用于设置代码段（CS）。 CS不能直接用mov指令加载。 1f 是标签: 的地址。因此 JMP 有效地跳转到下一条指令，但同时设置 CS。

标签： assembly x86 operating-system att gdt

【解决方案1】：

它从 lgdt 告诉 CPU 的新 GDT 加载段描述符缓存（在 CPU 内）。

当您更改表条目或更改表指向的位置时，CPU 内的段描述不会自动更新。

您甚至可以使用 DS base=0 limit=4GiB 切换回实模式（ES 和 SS 相同），并在实模式下使用 32 位地址，直到下一个 mov ds, r16 或 pop ds 指令覆盖缓存段描述。（这被称为big / huge unreal mode，如果你也为 CS 做这件事，那将是巨大的，但这不太方便，因为实模式下的中断只保存 IP，而不是 EIP。）

ljmp 是一个far jmp，它设置 CS（在这种情况下使用与数据描述符不同的描述符）。 x86 不允许mov 或pop 设置CS，只能跳远。推测 CPU 不会通过此跳转更改模式，否则 asm 源将需要使用 .code32 或 .code16 指令。

目标是1: 标签，在forward 方向。因此，mov 到 %esp 将使用 GDT 索引 1 中的任何代码段设置进行解码/运行。（段选择器的低 3 位是权限位，因此 $8 是 GDT 索引 1，$0x10是 GDT 索引 2。）

将mov 到%ss 与设置%esp 的指令分开有点奇怪，因为x86 会自动将中断延迟到指令之后 mov 到SS .这使您可以在不使用 cli/sti 的情况下自动设置 SS:SP，但可能此代码在已禁用中断的情况下运行。这段代码可能只在启动期间运行一次，因此只要需要设置新的 GDT 和 IDT，就可以禁用中断。

【讨论】：

CLI 很可能早在此之前就已出现问题，因为 iDT 可能尚未设置。当然这只是一个猜测，但这里很可能就是这种情况。
次要的挑剔/琐事：8086/8（不是 CMOS 版本）确实支持 mov cs, r/m16 和 pop cs。随着 186+ 的出现，mov 悄无声息地被删除了（参见here）。由于 286 第一个 #UDs 和第二个是转义字节（286 引入 PM）。在当时的手册中，8086/80186并没有禁止CS使用mov和pop，但后者并没有在转移指令表中包含移动（前者没有这样桌子）。 286+ 人禁止流行音乐。
@MargaretBloom：有趣的历史事实，谢谢。这就解释了为什么在 pop 和 mov 到 CS 的指令编码中有空间。我仍然对我的回答说“x86 不支持”（一般而言）感到满意，尽管上个世纪的几个人这样做了。绝对没有可以运行此代码的（因为 32 位操作数大小）