全局描述表(Global Descriptor Table, GDT)是x86架構中用於實現分段機制的數據結構之一,在保護模式下起著至關重要的作用。以下是關於GDT的詳細信息:
定義和作用。GDT定義了一組段描述符,每個段描述符描述了一個記憶體段的屬性和位置,包括基地址、段地址、訪問許可權等,它在記憶體分段管理、記憶體保護、特權級別控制和全局數據共享方面發揮著關鍵作用。
結構。GDT的每個表項占用8位元組,其中段限長決定了段的大小,段基地址為該段的首地址,type說明了段的屬性,DPL為段的許可權,P位表示段是否存在,G位決定段大小的單位等。
重要性。在保護模式下,GDT是作業系統實現記憶體分段和保護的關鍵數據結構。它允許作業系統將虛擬地址空間劃分為多個段,並控制每個段的訪問許可權,從而簡化和安全化記憶體管理。
操作和管理。作業系統的核心負責配置和管理GDT。在x86架構中,通過使用特定的暫存器和指令(如LGDT和SGDT)來操作GDT。例如,LGDT指令用於載入GDT的基址和界限到GDTR暫存器中,而SGDT指令用於將GDT的內容存儲到記憶體中。
此外,GDT表的大小為65536位元組(0x10000),共有8191個可用表項。每個表項的具體結構包括段限長、段基地址、類型、DPL、存在標誌位等。