最近在研究操作系统，然后看见了《oange‘s，一个操作系统的实现》，觉得不错，感谢作者大笑。说实话，关于GDT这部分我看了几天了，不是很懂，今天又仔细看了一遍，突然茅塞顿开啊，要理解GDT，先要理解什么是实模式，什么是保护模式。
我们知道，Intel的8086是一个16位的CPU，寻址使用《段寄存器 ：偏移地址》的方式来寻址，8086有20根地址线，但是寄存器是16位的，怎样才能寻址1MB呢，很简单，就是将段寄存器左移4位，然后加上偏移地址，即可得出20位的物理地址，此地址就可以直接寻址1MB了，但是8086里面没有内存保护机制，这样一个程序就可以修改任意内存的值了，现代操作系统显然不允许这样做，如果一个程序可以修改任意内存空间的值，那随便一个程序就把系统搞死机了，然后出现了80286,80286地址线有24根，可以寻址16MB，并且有内存保护机制，我今天要说的是80386以及后来出现的X86系列，80386地址线有32根，可以寻址4GB的内存，那是不是就可以不用段寄存器了呢，Intel为了向下兼容，保留了这些段寄存器，那这些段寄存器用来干嘛呢？在保护模式下，它用来保存一个索引，这个索引值就是GDT/LDT相对于GDTR的位置，80386启动时处于实模式下，寻址还是采用段寄存器左移4位加上偏移值来实现，寻址能力还是1MB，启动时，CS:IP=0xF000:0xFFF0,计算得出物理地址为0xFFFF0，这个地址是存放BIOS程序的地址。进入保护模式是通过设置某一个寄存器来实现的，进入保护模式之后，段寄存器还是16位的，不能表示32位的段地址，所以段寄存器的意义就发生了变化。
我们知道，Intel的8086是一个16位的CPU，寻址使用《段寄存器 ：偏移地址》的方式来寻址，8086有20根地址线，但是寄存器是16位的，怎样才能寻址1MB呢，很简单，就是将段寄存器左移4位，然后加上偏移地址，即可得出20位的物理地址，此地址就可以直接寻址1MB了，但是8086里面没有内存保护机制，这样一个程序就可以修改任意内存的值了，现代操作系统显然不允许这样做，如果一个程序可以修改任意内存空间的值，那随便一个程序就把系统搞死机了，然后出现了80286,80286地址线有24根，可以寻址16MB，并且有内存保护机制，我今天要说的是80386以及后来出现的X86系列，80386地址线有32根，可以寻址4GB的内存，那是不是就可以不用段寄存器了呢，Intel为了向下兼容，保留了这些段寄存器，那这些段寄存器用来干嘛呢？在保护模式下，它用来保存一个索引，这个索引值就是GDT/LDT相对于GDTR的位置，80386启动时处于实模式下，寻址还是采用段寄存器左移4位加上偏移值来实现，寻址能力还是1MB，启动时，CS:IP=0xF000:0xFFF0,计算得出物理地址为0xFFFF0，这个地址是存放BIOS程序的地址。进入保护模式是通过设置某一个寄存器来实现的，进入保护模式之后，段寄存器还是16位的，不能表示32位的段地址，所以段寄存器的意义就发生了变化。
以一个设计者的角度来讲，我要寻址内存某一个地址，首先要给出物理地址对吧，并且还要用上段寄存器，那么这个物理地址如何来呢，我给出一个16位的段寄存器值，和一个偏移值，如0x0012:0x00000000，那么0x0012就是一个段选择符（选择子），如下图所示：
进入保护模式之后，CPU不会将它左移4位加上偏移值形成物理地址了，CPU先查看0x0012的信息，第0,1位是特权级，第2位表示GDT还是LDT，第3-15位就表示描述符在描述符表中的第几个，0x0012=0000_0000_0001_0010,表示特权级2级，GDT，索引号为2，然后CPU就会到内存的某一个地址出开始找到索引号为2的描述符，这个描述符里面就保存了32位的地址，然后将这个地址加上给出的偏移地址0x00000000得出物理地址（如果没有分页的话），那么问题来了，CPU到哪个位置查找描述符呢，所以就有一个寄存器GDTR保存了GDT的首地址，后面就跟着以8个字节为单位的段描述符，一个8字节表示一个段，这8个字节表示了这个段的基地址，属性，大小，权限等信息，这8个字节如下图所示，那么要进入保护模式，就要先设置好GDT表和GDTR寄存器的值了，不然进入保护模式直接就会出错。
所以总结一下，进入保护模式下后CPU的寻址方式用下图来描述：
