linux - 全局描述符表（GTD）的现代用法是什么？

Question

读了很久，真的很迷茫。从我读到的：

1. 现代操作系统根本不使用段。

2. GDT 用于在内存中定义一个段（包括约束）。

3. 页表有一个主管位，指示当前位置是否用于内核。

4. 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。”

为什么我们需要它？以及linux如何使用它？

Answer 1

1. 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 将确定代码是 64 位（或 32 位还是 16 位），无论操作系统加载（从 GDT 或 LDT）到什么CS，中断仍然保存CS并SS为被中断的代码（并再次加载它们iret），GS和/或FS通常用于线程本地和/或 CPU 本地存储等。

2. 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会将该功能用于 64 位代码（他们syscall改为使用）。

3. 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）。

4. 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。”

是的——维基百科是对的。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）。