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内核全局描述符

Overview

  • https://wiki.osdev.org/GDT
  • https://github.com/LordNoteworthy/cpu-internals

在 64位 模式下已经不是很重要了,于是采用 平坦模式.

Structure

同 32 位,gdt的每个项都是 64bit 的.

至于为什么会这么乱呢,主要是历史遗留问题 (real mode).

./images/gdt_struct.jpeg

AccessByte

  • A - Accessed bit
  • RW - Readable / Writable bit
  • DC - Direction bit/Conforming bit
  • Data
    • 0 - 向上拓展
    • 1 - 向下拓展
  • Code
    • 0 - 只能给此 DPL 执行
    • 1 - 可以给此 DPL 及以下执行
  • EXE -

./images/type.jpeg

  • S
  • 0 - 系统段
  • 1 - Code / Data 段
  • DPL - Descriptor privilege level 特权级 (0 ~ 3)
  • P - 有效

Flags

  • AVL - 保留,友情赠送
  • L - 长模式
  • 如果不是 64位模式(IA-32e) 或者不是代码段置 0
  • 0 -> D/B 置0
  • D/B
  • 0 - 16-bit
  • 1 - 32-bit
  • G Granularity 作 Limit 单位
  • 0 - 1 Byte
  • 1 - 4 KB

Set up

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typedef struct _packed
{
    u16 LimitLow  : 16;
    u32 BaseLow   : 24;
    union {
        struct {
            u8 A       : 1;
            u8 RW      : 1;
            u8 DC      : 1;
            u8 EXE     : 1;
            u8 S       : 1;
            u8 DPL     : 2;
            u8 Present : 1;
        };
        u8 Raw : 8;
    } AccessByte;
    u8  LimitHgh  : 4 ;
    u8  Flgs      : 4;
    u8  BaseHgh   : 8 ;
} Gdt_t;

The first entry in the GDT (Entry 0) should always be null and subsequent entries should be used instead.

将 Base 置0,Limit 置最大值.

lgdt

./images/gdtr.jpeg

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typedef struct _packed
{
    u16 Limit; // gdt占用
    u64 Base;  // gdt的地址
} Gdtr_t;

lgdt 使用一个 80bit 的操作数.