linux GDT、 LDT

xiaoshun123 2009-11-29 06:12:35
我一直以为,GDT用GDTR来引导,LDT用LDTR来引导。
由ES选择子中的某一位来决定是用LDTR还是GDTR来引导。
这样的话,GDT与LDT是各自独立的。

可最近看论坛,发现一种说法:
“LDT放在GDT中”
这是什么意思?
先谢谢,我怀疑之前理解有问题。充电。
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zaicizhibu 2011-11-11
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我的理解是:
GDTR是一个48位的全局描述符寄存器,高32位存放GDT的基址,低16位存放GDT限长。
LDTR是一个16位的局部描述符寄存器,高13位存放LDT在GDT中的索引值。
GDT中包含着段描述符0,段描述符1,段描述2。。。和LDT1描述符,LDT2描述符。。。这些所占空间大小相同。

若逻辑地址a:b,根据逻辑地址的a(段选择符)的T1位确定是选择GDT还是LDT。
1)若是T1选择GDT,根据GDTR找到GDT的基址,根据a的3~15位确定GDT的相对位置,基址+相对位置:确定段描述符X,再根据段描述符提取出其中包含的段基址信息,段基址+b(段内偏移):确定线性地址。
2)若是T1选择LDT,根据GDTR找到GDT的基址,根据LDTR的高13位找到GDT的相对位置,基址+相对位置:确定LDTX描述符。LDT描述符可以确定LDT的基址(LDT描述符确定LDT表在内存中的起始位置),再根据段选择符确定的相对位置,可以确定LDT中的私有段描述符Y。接下来同上面的:再根据段描述符提取出其中包含的段基址信息,段基址+b(段内偏移):确定线性地址。

GDT中包含的段描述符X和LDT中包含的私有段描述符Y,所占空间相同。
GDT中包含的段描述符X和GDT中包含的LDT描述符,所占用空间相同。

结论是:LDT不包含在GDT中。GDT中只是包含了LDT描述符(一个指向LDT起始地址的指针)。


xiaoshun123 2009-12-02
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gdtr中存放着gdt表的物理地址信息。
gdt表中存放着各个进程的ldt表的位置信息。
ldtr中存放着当前进程ldt表在gdt中的索引信息。
ldt表实际上在自己所属进程的task_struct里。


例如在用户态当前进程要访问一个数据(ds : 偏移量)
寻找物理地址的过程:
要根据段选择符ds,查询ldt表
根据ldtr中的偏移量去gdt表中寻找一个表项(gdt表是根据gdtr找到的,gdtr中存着物理地址)
该表项记录了ldt表所在的物理地址。
找到以后就能查出真正的数据段基地址,然后加上偏移量就是线性地址了。


以上
引自old linux网友
qb_2008 2009-12-02
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附楼上,这属于intel386的分段机制,LDT也是一个需要在GDT中用描述符指向的段.所以先用LDTR在GDT中找到这个LDT段,再在这个段中找选择子对应的局部描述符
小魔菇 2009-11-30
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LDT是放在GDT中的
当选择字的T1位=1 表明取的是LDT
那么还是要先从GDTR中取出GDT中的基地址,然后从LDTR中获取LDT所在段的位置索引(即在GDT中的索引),然后再获取LDT段中的段描述符,得到段的基地址后,再加上偏移地址就可以得到最后的线性地址了
arczee 2009-11-30
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  GDT是每个CPU都有一个拷贝,用GDTR保存, 而每个进程或有LDT或没有,但Linux内核一般不使用LDT,它在GDT中设一个LDT表项来指向为所有进程共享的LDT,具体用途没有研究。
  如果用户级进程自己需要LDT可以自己申请,即得到自定义的LDT,同时执行这个进程的CPU的GDT拷贝中的LDT项就会改变为这个进程自定义的LDT。这样说不知道对不对
naruto__ 2009-11-29
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谢过,我自己再仔细研究研究看看
xiaoshun123 2009-11-29
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[Quote=引用 2 楼 xiaoshun123 的回复:]
谢过,我自己再仔细研究研究看看。
[/Quote]
能不能给个通俗易懂的讲解?
xiaoshun123 2009-11-29
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谢过,我自己再仔细研究研究看看。
刘军卫 2009-11-29
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你可以去看一下<深入理解linux内核>,这本书,里面讲的很清楚, LDT是GDT表里的一项。就是所有的进程共用一个LDT,在linux内核2.4版本之前都是每一个进程一个LDT的,这完全是没有必要的,因为linux没有采用intel设计的任务切换机制。
第1章 马上动手写一个最小的“操作系统”1 1.1 准备工作1 1.2 10分钟完成的操作系统1 1.3 Boot Sector3 1.4 代码解释3 1.5 水面下的冰山5 1.6 回顾6 第2章 搭建你的工作环境7 2.1 虚拟计算机(Virtual PC)7 2.1.1 Virtual PC初体验8 2.1.2 创建你的第一个Virtual PC9 2.1.3 虚拟软盘研究12 2.1.4 虚拟软盘实战14 2.2 编译器(NASM & GCC)18 2.3 安装虚拟Linux19 2.4 在虚拟Linux上访问Windows文件夹26 2.5 安装虚拟PCDOS26 2.6 其他要素29 2.7 Bochs29 2.7.1 Bochs vs. Virtual PC vs. VMware30 2.7.2 Bochs的使用方法31 2.7.3 用Bochs进行调试33 2.7.4 在Linux上开发34 2.8 总结与回顾36 第3章 保护模式(Protect Mode)37 3.1 认识保护模式37 3.1.1 GDT(Global Descriptor Table) 42 3.1.2 实模式到保护模式,不一般的jmp45 3.1.3 描述符属性47 3.2 保护模式进阶50 3.2.1 海阔凭鱼跃50 3.2.2 LDT(Local Descriptor Table)58 3.2.3 特权级62 3.3 页式存储82 3.3.1 分页机制概述83 3.3.2 编写代码启动分页机制84 3.3.3 PDE和PTE85 3.3.4 cr388 3.3.5 回头看代码88 3.3.6 克勤克俭用内存90 3.3.7 进一步体会分页机制100 3.4 中断和异常107 3.4.1 中断和异常机制109 3.4.2 外部中断111 3.4.3 编程操作8259A113 3.4.4 建立IDT116 3.4.5 实现一个中断117 3.4.6 时钟中断试验119 3.4.7 几点额外说明121 3.5 保护模式下的I/O122 3.5.1 IOPL122 3.5.2 I/O许可位图(I/O Permission Bitmap)123 3.6 保护模式小结123 第4章 让操作系统走进保护模式125 4.1 突破512字节的限制125 4.1.1 FAT12126 4.1.2 DOS可以识别的引导盘131 4.1.3 一个最简单的Loader132 4.1.4 加载Loader入内存133 4.1.5 向Loader交出控制权142 4.1.6 整理boot.asm142 4.2 保护模式下的“操作系统”144 第5章 内核雏形146 5.1 用NASM在Linux下写Hello World146 5.2 再进一步,汇编和C同步使用148 5.3 ELF(Executable and Linkable Format)150 5.4 从Loader到内核155 5.4.1 用Loader加载ELF155 5.4.2 跳入保护模式161 5.4.3 重新放置内核170 5.4.4 向内核交出控制权175 5.4.5 操作系统的调试方法176 5.5 扩充内核184 5.5.1 切换堆栈和GDT184 5.5.2 整理我们的文件夹191 5.5.3 Makefile191 5.5.4 添加中断处理200 5.5.5 两点说明218 5.6 小结219 第6章 进程221 6.1 迟到的进程221 6.2 概述222 6.2.1 进程介绍222 6.2.2 未雨绸缪——形成进程的必要考虑222 6.2.3 参考的代码224 6.3 最简单的进程224 6.3.1 简单进程的关键技术预测225 6.3.2 第一步——ring0→ring1227 6.3.3 第二步——丰富中断处理程序243 6.3.4 进程体设计技巧254 6.4 多进程256 6.4.1 添加一个进程体256 6.4.2 相关的变量和宏257 6.4.3 进程表初始化代码扩充258 6.4.4 LDT260 6.4.5 修改中断处理程序261 6.4.6 添加一个任务的步骤总结263 6.4.7 号外:Minix的中断处理265 6.4.8 代码回顾与整理269 6.5 系统调用280 6.5.1 实现一个简单的系统调用280 6.5.2 get_ticks的应用286 6.6 进程调度292 6.6.1 避免对称——进程的节奏感292 6.6.2 优先级调度总结300 第7章 输入/输出系统302 7.1 键盘302 7.1.1 从中断开始——键盘初体验302 7.1.2 AT、PS/2键盘304 7.1.3 键盘敲击的过程304 7.1.4 解析扫描码309 7.2 显示器325 7.2.1 初识TTY325 7.2.2 基本概念326 7.2.3 寄存器328 7.3 TTY任务332 7.3.1 TTY任务框架的搭建334 7.3.2 多控制台340 7.3.3 完善键盘处理346 7.3.4 TTY任务总结354 7.4 区分任务和用户进程354 7.5 printf357 7.5.1 为进程指定TTY357 7.5.2 printf()的实现358 7.5.3 系统调用write()361 7.5.4 使用printf()363 后记366 参考文献369 附录书中的章节和代码对照表370
自己动手写操作系统在详细分析操作系统原理的基础上,用丰富的实例代码,一步一步地指导读者用C语言和汇编语言编写出一个具备操作系统基本功能的操作系统框架。本书不同于其他的理论型书籍,而是提供给读者一个动手实践的路线图。书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题,这些细节不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理,而且使整个开发过程少走弯路。全书共分7章。 第1章 马上动手写一个最小的“操作系统”1 1.1 准备工作1 1.2 10分钟完成的操作系统1 1.3 Boot Sector3 1.4 代码解释3 1.5 水面下的冰山5 1.6 回顾6 第2章 搭建你的工作环境7 2.1 虚拟计算机(Virtual PC)7 2.1.1 Virtual PC初体验8 2.1.2 创建你的第一个Virtual PC9 2.1.3 虚拟软盘研究12 2.1.4 虚拟软盘实战14 2.2 编译器(NASM & GCC)18 2.3 安装虚拟Linux19 2.4 在虚拟Linux上访问Windows文件夹26 2.5 安装虚拟PCDOS26 2.6 其他要素29 2.7 Bochs29 2.7.1 Bochs vs. Virtual PC vs. VMware30 2.7.2 Bochs的使用方法31 2.7.3 用Bochs进行调试33 2.7.4 在Linux上开发34 2.8 总结与回顾36 第3章 保护模式(Protect Mode)37 3.1 认识保护模式37 3.1.1 GDT(Global Des criptor Table) 42 3.1.2 实模式到保护模式,不一般的jmp45 3.1.3 描述符属性47 3.2 保护模式进阶50 3.2.1 海阔凭鱼跃50 3.2.2 LDT(Local Des criptor Table)58 3.2.3 特权级62 3.3 页式存储82 3.3.1 分页机制概述83 3.3.2 编写代码启动分页机制84 3.3.3 PDE和PTE85 3.3.4 cr388 3.3.5 回头看代码88 3.3.6 克勤克俭用内存90 3.3.7 进一步体会分页机制100 3.4 中断和异常107 3.4.1 中断和异常机制109 3.4.2 外部中断111 3.4.3 编程操作8259A113 3.4.4 建立IDT116 3.4.5 实现一个中断117 3.4.6 时钟中断试验119 3.4.7 几点额外说明121 3.5 保护模式下的I/O122 3.5.1 IOPL122 3.5.2 I/O许可位图(I/O Permission Bitmap)123 3.6 保护模式小结123 第4章 让操作系统走进保护模式125 4.1 突破512字节的限制125 4.1.1 FAT12126 4.1.2 DOS可以识别的引导盘131 4.1.3 一个最简单的Loader132 4.1.4 加载Loader入内存133 4.1.5 向Loader交出控制权142 4.1.6 整理boot.asm142 4.2 保护模式下的“操作系统”144 第5章 内核雏形146 5.1 用NASM在Linux下写Hello World146 5.2 再进一步,汇编和C同步使用148 5.3 ELF(Executable and Linkable Format)150 5.4 从Loader到内核155 5.4.1 用Loader加载ELF155 5.4.2 跳入保护模式161 5.4.3 重新放置内核170 5.4.4 向内核交出控制权175 5.4.5 操作系统的调试方法176 5.5 扩充内核184 5.5.1 切换堆栈和GDT184 5.5.2 整理我们的文件夹191 5.5.3 Makefile191 5.5.4 添加中断处理200 5.5.5 两点说明218 5.6 小结219 第6章 进程221 6.1 迟到的进程221 6.2 概述222 6.2.1 进程介绍222 6.2.2 未雨绸缪——形成进程的必要考虑222 6.2.3 参考的代码224 6.3 最简单的进程224 6.3.1 简单进程的关键技术预测225 6.3.2 第一步——ring0→ring1227 6.3.3 第二步——丰富中断处理程序243 6.3.4 进程体设计技巧254 6.4 多进程256 6.4.1 添加一个进程体256 6.4.2 相关的变量和宏257 6.4.3 进程表初始化代码扩充258 6.4.4 LDT260 6.4.5 修改中断处理程序261 6.4.6 添加一个任务的步骤总结263 6.4.7 号外:Minix的中断处理265 6.4.8 代码回顾与整理269 6.5 系统调用280 6.5.1 实现一个简单的系统调用280 6.5.2 get_ticks的应用286 6.6 进程调度292 6.6.1 避免对称——进程的节奏感292 6.6.2 优先级调度总结300 第7章 输入/输出系统302 7.1 键盘302 7.1.1 从中断开始——键盘初体验302 7.1.2 AT、PS/2键盘304 7.1.3 键盘敲击的过程304 7.1.4 解析扫描码309 7.2 显示器325 7.2.1 初识TTY325 7.2.2 基本概念326 7.2.3 寄存器328 7.3 TTY任务332 7.3.1 TTY任务框架的搭建334 7.3.2 多控制台340 7.3.3 完善键盘处理346 7.3.4 TTY任务总结354 7.4 区分任务和用户进程354 7.5 printf357 7.5.1 为进程指定TTY357 7.5.2 printf()的实现358 7.5.3 系统调用write()361 7.5.4 使用printf()363 后记366 参考文献369 附录书中的章节和代码对照表370

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