【发布时间】：2020-11-08 18:30:09
【问题描述】：
读了很久，我真的很困惑。 从我读到的：
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现代操作系统根本不使用段。
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GDT 用于在内存中定义一个段（包括约束）。
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页表有一个主管位，指示当前位置是否用于内核。
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维基百科说“GDT 仍然存在于 64 位模式；必须定义 GDT，但通常永远不会更改或用于分段。”
我们为什么需要它？以及linux是如何使用它的？
【问题讨论】：
标签： linux operating-system gdt
【发布时间】：2020-11-08 18:30:09
【问题描述】：
- 现代操作系统根本不使用段。
现代操作系统（用于 64 位 80x86）仍然使用段寄存器；只是它们的使用对用户空间“大部分是隐藏的”（并且大多数用户空间代码可以忽略它们）。具体来说; CPU 将根据操作系统加载（从 GDT 或 LDT）到 CS 的任何内容来确定代码是否为 64 位（或 32 位或 16 位），中断仍会保存 CS 和 SS 用于被中断的代码（并在iret 再次加载它们），GS 和/或FS 通常用于线程本地和/或 CPU 本地存储等。
- GDT 用于在内存中定义一个段（包括约束）。
代码和数据段只是 GDT 的用途之一。另一个主要用途是定义任务状态段的位置（用于查找 IO 端口权限映射、当中断导致特权级别更改时加载到 CS、SS 和 RSP 中的值等）。 64 位代码（以及在 64 位内核下运行的 32 位代码/进程）仍然可以使用 GDT 中定义的调用门，但大多数操作系统不使用该功能来处理 64 位代码（他们改用syscall）。
- 页表有一个主管位，指示当前位置是否用于内核。
是的。页表的主管位确定在 CPL=3 下运行的代码是否可以/不能访问该页（或者代码是否必须为 CPL=2、CPL=1 或 CPL=0 才能访问该页）。
- 维基百科说“GDT 仍然存在于 64 位模式中；必须定义 GDT，但通常永远不会更改或用于分段。”
是的 - 维基百科是正确的。通常，操作系统会在启动的早期设置 GDT（用于 TSS、CS、SS 等），然后在启动后没有任何理由修改它；并且段寄存器不用于“分段内存保护”（但用于其他事情 - 确定代码大小，中断处理程序是否应返回 CPL=0 等）。
【讨论】：
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谢谢！ 1.我们检查GDT时能举个例子吗？ 2.DPL保存在GDT中，所以当我们检查它的时候呢？（如果我们有分页的内存保护，我们为什么需要它？）
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3.我们什么时候检查代码大小？为什么我们需要这样做？ 4.是否每个内存引用都通过 GDT？例如 CS::1000，去 GDT 并检查相关位？ 1000（内存参考）呢？
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@MosheLevy：当大多数事情（显式加载、中断、“远”控制传输，但不是
syscall）导致将值加载到段寄存器中时； CPU 从 GDT（或 LDT）获取信息并检查该信息。如果没有问题（没有一般保护错误），则信息将缓存在 CPU 中（在段寄存器的“隐藏”部分）以供后续使用（例如，CPU 不必不断检查代码段的 GDT 条目每次它解码一条指令）。 -
@MosheLevy：DPL 仅用作“当值加载到段寄存器时 CPU 检查来自 GDT/LDT 的信息”检查的一部分；确定当前运行的代码是否具有使用 GDT/LDT 条目所需的权限。