GDTR和GDT

GDT和GDTR关系

       GDT是global descriptor table，全局描述符表，它是描述符组成的一张描述符表。描述符就是段描述符它用来描述一个段的信息，由8个字节组成(64bit),其中信息包括了段地址和偏移地址界限等,特权级等一些信息。
　　GDTR中的r是register,表示的是用来存储GDT位置的寄存器,叫做全局描述符表寄存器。GDTR内部有48位,分为32位的线性地址和16位的边界。
　　IA-32中地址线是32位宽,所以最大内存4GB。GDT一定是存储在内存里的,通过GDTR就可以找到GDT。那GDTR可以指向多少个GDT呢?我们来算一算,GDTR的偏移地址是16位最大寻址能力是2^16 B,而一个GDT是占用8B=2^3 B,所以最大可以存储2^13(8192)个GDT。
　　两者的关系我理解是这样的:把GDTR理解为指针,GDT理解为指针指向的内存,要访问GDT就要通过GDTR,因为GDT是有标号的,所以要访问某个GDT只需从GDTR中获得基地址+标号*8即可。

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关于图中为什么GDT画在底端的1M内存,因为GDT是保护模式下的机制，但是需要在进入保护模式之前就完成对GDT的初始化即在实模式下,众所周知实模式下只能访问1M内存,所以才有了途中的画法。

GDTR的结构

关于边界:其实就是偏移地址，但是他是会比大小小1的，因为是从0开始偏移的。

GDT的结构

它的64位的使用情况如下:

我们结合一个64位的描述符0x004F 9AFF FFFF FFFF来看一下具体含义:
首先可以确定该段的32位段地址:0x004F 9AFF FFFF FFFF即0x00FF FFFF。
段界限:0x004=F 9AFF FFFF FFFF,即0xF FFFF。
同理可得其8到15位是:A9即1 01 0 1001表示的含是

标志	数值	含义
P	1	该段位于内存
DPL	01	特权级为1
S	0	描述符类型为系统段
TYPE	1001	可执行且已经访问

它的20到23位是:4 即0100表示的含义是:

标志	数值	含义
G	0	字节为单位
D/B	1	32位
L	0	不使用64位处理器
AVL	0	软件avalible,系统不用这位

如何在MBR中建立GDT和GDTR?

• 1.确定gdt_size和gdt_base
  MBR被加载到内存0x7c00处，MBR自身的大小是512B，我们把GDT放在MBR后面，所以gdt_base是0x7c00+0x200(512B)也就是0x7e00处，紧接着定义gdt_size，这样二者在内存上是相邻的，从内存写入GDTR的48bit的时候就可以直接写入连续的6B。当然gdt_size的大小必须确定GDT之后才知道它的大小。

         gdt_size         dw 0              ;GDT的大小,最后计算得出gdt_base         dd 0x00007e00     ;GDT的物理地址 

• 2.建立GDT
  既然确定了gdt_base，下一步就是在相应的位置顺延写入相应的数据。值得注意的是GDT中的0号位置我们都写NULL描述符。

         ;创建0#描述符，它是空描述符，这是处理器的要求;根据ds:bx寻址mov dword [bx+0x00],0x00mov dword [bx+0x04],0x00  ;创建#1描述符，保护模式下的代码段描述符mov dword [bx+0x08],0x7c0001ff     ;0x7c00开始的512B就是加载MBR的内存mov dword [bx+0x0c],0x00409800     ;创建#2描述符，保护模式下的数据段描述符（文本模式下的显示缓冲区） mov dword [bx+0x10],0x8000ffff              ; 0xb800开始的一段显存mov dword [bx+0x14],0x0040920b     ;创建#3描述符，保护模式下的堆栈段描述符;安装栈段的描述符mov dword [bx+0x18],0x00007a00		;0x7c00开始的栈段mov dword [bx+0x1c],0x00409600

• 3.设置GDTR寄存器
  步骤1已经说过,现在只要计算get_size大小写入这连续的48bit即可，每个gdt是8，四个就是32B，所以界限是31(0开始的)。

         mov word [cs: gdt_size+0x7c00],31  ;描述符表的界限（总字节数减一）   lgdt [cs: gdt_size+0x7c00]					;先定义的gdt_size