📄 全局描述表.htm
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<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
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<HTML><HEAD><TITLE>Bran的内核开发指南：全局描述表(GDT)</TITLE>
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<DIV class=Section1>
<H2><FONT face=Tahoma>全局描述表(GDT)</FONT></H2>
<P><FONT face=Tahoma>386的各种保护措施的一个重要组成部分是 全局描述表(Global Descriptor Table)，也就是
GDT。GDT为内存的特定部份定义基本访问权限。我们能使用GDT的一个入口来建立一种程序段异常处理机制：让内核能终止一个正在执行非法操作的程序。大部分
现代操作系统使用叫做“内存分页”的内存管理模式来实现这一点：这可以更灵活而且弹性更高。GDT同时还能定义内存中的某个区域是可被执行的，还是数据。GDT也能
定义任务状态分段(TSSes)。TSS被用在基于硬件的多任务处理系统[<FONT size=2>译者注：如SMP,对称多处理器系统</FONT>]中，我们
就不在这里讨论了。但请记住，TSS并不是实现多任务处理的唯一方法。 </FONT></P>
<P><FONT face=Tahoma>你会发现GRUB已经为你安装了一个GDT，但是如果我们覆盖了GRUB使用的那部分内存，GDT将会失效，
并且会产生被称为“三键错误”[<FONT size=2>译者注：triple fault，三键即热启动的那个三个键</FONT>]。简而言之，
发生错误后，计算机会重启。解决这个问题的方法是在一段我们知道 地址并且可以访问的内存上建立我们自己的GDT。这包括构造 新的GDT,
告诉处理器它在内存中的地址，最后用我们 新的入口数据加载CPU的CS、DS、ES、FS 和GS寄存器。CS寄存器就是代码段。它将
告诉CPU进入GDT的偏移量。这将获得执行当前代码的权限。DS寄存器是相似的功能，但它不是针对代码，而是针对数据段，它定义的是当前数据的权限。ES、FS、和GS寄存器只不过是DS寄存器
的替代品，对我们并不重要。</FONT></P>
<P><FONT
face=Tahoma>GDT本身就是一连串的64字长的入口。这些入口定义了允许操作的内存区域从哪里开始，哪里结束，同时定义了每个入口的权限。一个通常的规则是GDT的第一个入口，入口0，就是我们知道的NULL描述符。任何寄存器都不能被设置为0，否则将发生一般性保护错误(General
Protection fault)，这是CPU的一项保护特征。一般性保护错误和其它的一些异常将在下一章<A
href="http://rammaker.cosoft.org.cn/store/bkerndev_zh_CN_beta/Docs/isrs.htm">中断服务例程(ISR)</A>中进行详细说明。</FONT></P>
<P><FONT face=Tahoma>每一个GDT入口同时也定义处理器正在运行的当前片段是系统程序在占用(Ring 0)还是应用程序在占用(Ring
3)。当然还有其他类型，但是那些并不重要。当今主要的操作系统只使用Ring 0和Ring 3。有一条基本规则：任何试图访问系统或Ring
0数据的应用程序都将会引起异常。这种保护措施用于保护内核免遭应用程序的破坏
。在GDT作用范围内，Ring等级告诉CPU它是否被允许执行特定的指令。某些指令的权限很高，意味着它只能在较高的Ring等级上运行。这样的例子有cli和sti指令。它们分别禁用和启用中断。如果一个应用程序被允许使用汇编指令cli或sti，那么它就可以
有效地使内核停止运行。你将在后面的章节学到更多的中断。 </FONT></P>
<P><FONT face=Tahoma>每个GDT入口的通道和粒度可以这样被定义：</FONT></P>
<TABLE class=MsoNormalTable id=table1 cols=25 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
vAlign=top>
<TABLE class=MsoNormalTable id=table2 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt">
<TABLE class=MsoNormalTable id=table3 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P style="TEXT-ALIGN: center" align=center><FONT
face=Tahoma>7</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P><FONT face=Tahoma>6</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P style="TEXT-ALIGN: right" align=right><FONT
face=Tahoma>5</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P style="TEXT-ALIGN: center" align=center><FONT
face=Tahoma>4</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 37.5pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=50>
<P><FONT face=Tahoma>3</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 37.5pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=50>
<P style="TEXT-ALIGN: right" align=right><FONT
face=Tahoma>0</FONT></P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P> </P></TD></TR>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt">
<TABLE class=MsoNormalTable id=table4
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt outset; BORDER-TOP: gray 1pt outset; BORDER-LEFT: gray 1pt outset; BORDER-BOTTOM: gray 1pt outset"
cols=25 cellPadding=0 border=1>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=25>
<P><FONT face=Tahoma>P </FONT></P></TD>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 37.5pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=50>
<P><FONT face=Tahoma>DPL </FONT></P></TD>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=25>
<P><FONT face=Tahoma>DT </FONT></P></TD>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 75pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=100>
<P><FONT face=Tahoma>Type </FONT></P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P> </P></TD></TR>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt">
<P><FONT face=Tahoma>P - 这是当前的段吗？(1 = Yes)<BR>DPL - 哪个Ring等级(0 to
3<SPAN class=GramE>)<BR>DT - 描述符类型<BR>Type -
什么类型？</FONT></SPAN></P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P> </P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
vAlign=top>
<TABLE class=MsoNormalTable id=table5 cols=20 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 15pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=20>
<P> </P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P> </P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
vAlign=top>
<TABLE class=MsoNormalTable id=table6 cols=25 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt">
<TABLE class=MsoNormalTable id=table7 cellPadding=0 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P style="TEXT-ALIGN: center" align=center><FONT
face=Tahoma>7</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P style="TEXT-ALIGN: center" align=center><FONT
face=Tahoma>6</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=25>
<P style="TEXT-ALIGN: center" align=center><FONT
face=Tahoma>5</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 26.25pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=35>
<P style="TEXT-ALIGN: center" align=center><FONT
face=Tahoma>4</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 37.5pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=50>
<P><FONT face=Tahoma>3</FONT></P></TD>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; WIDTH: 37.5pt; PADDING-TOP: 0.75pt"
width=50>
<P style="TEXT-ALIGN: right" align=right><FONT
face=Tahoma>0</FONT></P></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P> </P></TD></TR>
<TR>
<TD
style="PADDING-RIGHT: 0.75pt; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt">
<TABLE class=MsoNormalTable id=table8
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt outset; BORDER-TOP: gray 1pt outset; BORDER-LEFT: gray 1pt outset; BORDER-BOTTOM: gray 1pt outset"
cols=25 cellPadding=0 border=1>
<TBODY>
<TR>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=25>
<P><FONT face=Tahoma>G </FONT></P></TD>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=25>
<P><FONT face=Tahoma>D </FONT></P></TD>
<TD
style="BORDER-RIGHT: gray 1pt inset; PADDING-RIGHT: 0.75pt; BORDER-TOP: gray 1pt inset; PADDING-LEFT: 0.75pt; PADDING-BOTTOM: 0.75pt; BORDER-LEFT: gray 1pt inset; WIDTH: 18.75pt; PADDING-TOP: 0.75pt; BORDER-BOTTOM: gray 1pt inset"
width=25>
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