什么是全局描述符表

全局描述符表：

全局描述符表是 Intel x86 系列处理器使用的一种数据结构，从 80286 开始，用于定义程序执行期间使用的各种内存区域（段）的特征，包括大小、基址，以及访问权限，如写入和可执行。
英特尔公司是一家美国科技公司和跨国公司。它的总部位于加利福尼亚州圣克拉拉的硅谷。英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商。它还开发 x86 系列微处理器。
x86 是在大多数个人计算机 (PC) 中使用的一系列微处理器。
英特尔 80286 也被称为 iAPX 286[4] 或英特尔 286 。它是 1982 年 2 月 1 日推出的 16 位微处理器。它是第一个基于 8086 的 CPU，具有独立的数据总线和非复用地址。它也是第一个具有内存管理和广泛保护能力的 CPU。

结构：
确切地说，在保护模式下，在英特尔架构中，中断服务程序和内存管理基本上是由描述符表管理的。每个描述符都保存有关单个对象的信息，例如； CPU 有时可能需要的任务、服务例程、数据或代码的一部分等。如果有人试图将新值填充到段寄存器中，则 CPU 需要执行安全和访问控制检查，以查看您是否真的被允许访问该指定的内存区域。如果这些检查成功执行，那么有用的值将缓存在 CPU 的不可见寄存器中。 Intel 表示如下 3 种类型的表。

中断描述符表（替换 IVT）
全局描述符表 (GDT)
本地描述符表 (LDT)

笔记 -
上面所有的表都表示为一个线性地址，大小由 LIDT、LGDT、LLDT 指令依次向 CPU 表示。在大多数情况下，操作系统会在启动时直接通知这些表的位置，然后很明显，操作系统会通过指针写入或读取表。

GDT 概述：
全局描述符表携带向 CPU 告知内存段的条目。它是 IA32 架构特有的。

作品：
在这里，我们将逐步了解GDT的组成如下。
第1步：
通过使用 LGDT 汇编指令，加载 GDT。它寻找 GDT 描述结构的位置。：

GDTR

第2步：
这里的Offset是描述符表的线性地址，意思是分页，这里的Size是描述符表的大小减1。描述符表的大小减1，因为65535是大小的最大值，但 GDT 最多只能是 65536 字节（这意味着条目最多可以是 8192）。此外，没有 GDT 可以携带 0 的大小。

第 3 步：
GDT 包含 8 字节条目，每个条目具有如下复杂结构。

GDT 条目

第4步：
这里，Limit 0:15 表示该字段携带 0-15 位的限制值。基数具有 32 位值，其中包含段开始的线性地址，此处的 20 位值表示最大可寻址单元（以 1 字节为单位或以页为单位）。因此，如果有人选择了 4 KiB 这样的页面粒度，然后将限制值设置为 0 × FFFFF，那么这里的段将长度为 4 GiB 地址空间。以下是标志和访问字节的组成，如下所示。

GDT 位

第 5 步：
符号说明 –

公关 –
这意味着现在位。对于所有有效扇区，它应该是 1 位。
特权——
是特权的意思。它应该包含 2 位和环级别，其中 0 = 最高（内核）和 3 = 最低（用户应用程序）。
小号——
这意味着描述符类型。必须为数据段或代码设置它，并且应该为系统段（例如，任务状态段）设置为空。
前任 -
这意味着可执行位。如果 Ex 为 1，则可以执行该段中的代码（即代码选择器），如果 Ex 为 0，则它是数据选择器。
直流 -
表示方向位，也称为顺位位。它告诉方向。如果 DC = 0，则分段向上增长，如果 DC = 1，则分段向下增长（意味着限制小于偏移量）。

第 6 步：
代码选择器的一致性位 -
如果给定段中的 1 个代码是从相同或更低的特权级别执行的。例如，环 3 中的代码远跳转到环 2 段中的符合代码。 privl 位显示允许执行段的最高权限级别。例如，环 0 中的代码不能远跳转到 privl == 0 × 2 的符合代码段，但环 2 和环 3 中的代码可以做到这一点。因此，特权级别保持不变，即从环 3 到 privl == 2 的远跳——跳转后段仍保留在环 3 中。如果为 0，则该段中的代码只能从 privl 中设置的环中执行。

第 7 步：
符号说明 –

RW –
它表示可读位或可写位。

代码选择器的可读位：
允许对该段进行以防万一的读取访问。不允许对代码段进行写访问。
数据选择器的可写位：
如果允许对该段进行写访问。始终允许对数据段进行读取访问。

交流 -
这意味着访问位。将其设置为 0。当访问该段时，CPU 将其设置为 1。
克-
这意味着粒度位。如果为 0，则限制为 1 B 块（字节粒度），如果为 1，则限制为 4 KiB 块（页粒度）。
大小 -
这意味着大小位。如果为 0，则选择器定义 16 位保护模式。如果为 1，则选择器定义 32 位保护模式。我们可以同时拥有 16 位和 32 位选择器。

GDT 中保存的内容：
为了保持平衡，应始终将以下项目存储在 GDT 中，如下所示。

处理器根本不引用 Null Descriptor。一些仿真器（例如——Bochs）会抱怨限制中的异常。该描述符还用于存储指向 GDT 本身的指针（与 LGDT 指令一起使用）。指针为 6 字节宽，空描述符为 8 字节宽。因此，GDT 可能是实现此目的的理想场所。
TSS 段描述符（至少保留一个位置）。
数据段描述符（我们无法写入代码段，因此，我们将其添加到 type = 0 × 92）。
代码段描述符（对于内核，它必须具有 type = 0 × 9A）。
如果我们需要，可以为更多的细分留出空间（例如——LDT、用户级、更多的 TSS 等）。