底层/汇编
IA-32:
IA-32（Intel Architecture），英特尔体系架构，英特尔从486开始采用，也就叫X86-32架构，在同一时间内可以处理32位二进制数据。CPU的工作宽度是32位。
What is GDT
在Protected Mode下，一个重要的必不可少的数据结构就是GDT（Global Descriptor Table）。
为什么要有GDT？我们首先考虑一下在Real Mode下的编程模型：
在Real Mode下，我们对一个内存地址的访问是通过Segment:Offset的方式来进行的，其中Segment是一个段的Base Address，一个Segment的最大长度是64 KB，这是16-bit系统所能表示的最大长度。而Offset则是相对于此Segment Base Address的偏移量。Base Address+Offset就是一个内存绝对地址。由此，我们可以看出，一个段具备两个因素：Base Address和Limit（段的最大长度），而对一个内存地址的访问，则是需要指出：使用哪个段？以及相对于这个段Base Address的Offset，这个Offset应该小于此段的Limit。当然对于16-bit系统，Limit不要指定，默认为最大长度64KB，而 16-bit的Offset也永远不可能大于此Limit。我们在实际编程的时候，使用16-bit段寄存器CS（Code Segment），DS（Data Segment），SS（Stack Segment）来指定Segment，CPU将段积存器中的数值向左偏移4-bit，放到20-bit的地址线上就成为20-bit的Base Address。
到了Protected Mode，内存的管理模式分为两种，段模式和页模式，其中页模式也是基于段模式的。也就是说，Protected Mode的内存管理模式事实上是：纯段模式和段页式。进一步说，段模式是必不可少的，而页模式则是可选的——如果使用页模式，则是段页式；否则这是纯段模式。
既然是这样，我们就先不去考虑页模式。对于段模式来讲，访问一个内存地址仍然使用Segment:Offset的方式，这是很自然的。由于 Protected Mode运行在32-bit系统上，那么Segment的两个因素：Base Address和Limit也都是32位的。IA-32允许将一个段的Base Address设为32-bit所能表示的任何值（Limit则可以被设为32-bit所能表示的，以2^12为倍数的任何指），而不象Real Mode下，一个段的Base Address只能是16的倍数（因为其低4-bit是通过左移运算得来的，只能为0，从而达到使用16-bit段寄存器表示20-bit Base Address的目的），而一个段的Limit只能为固定值64 KB。另外，Protected Mode，顾名思义，又为段模式提供了保护机制，也就说一个段的描述符需要规定对自身的访问权限（Access）。所以，在Protected Mode下，对一个段的描述则包括3方面因素：[Base Address, Limit, Access]，它们加在一起被放在一个64-bit长的数据结构中，被称为段描述符。这种情况下，如果我们直接通过一个64-bit段描述符来引用一个段的时候，就必须使用一个64-bit长的段积存器装入这个段描述符。但Intel为了保持向后兼容，将段积存器仍然规定为16-bit（尽管每个段积存器事实上有一个64-bit长的不可见部分，但对于程序员来说，段积存器就是16-bit的），那么很明显，我们无法通过16-bit长度的段积存器来直接引用64-bit的段描述符。
怎么办？解决的方法就是把这些长度为64-bit的段描述符放入一个数组中，而将段寄存器中的值作为下标索引来间接引用（事实上，是将段寄存器中的高13 -bit的内容作为索引）。这个全局的数组就是GDT。事实上，在GDT中存放的不仅仅是段描述符，还有其它描述符，它们都是64-bit长，我们随后再讨论。
GDT可以被放在内存的任何位置，那么当程序员通过段寄存器来引用一个段描述符时，CPU必须知道GDT的入口，也就是基地址放在哪里，所以Intel的设计者门提供了一个寄存器GDTR用来存放GDT的入口地址，程序员将GDT设定在内存中某个位置之后，可以通过LGDT指令将GDT的入口地址装入此积存器，从此以后，CPU就根据此积存器中的内容作为GDT的入口来访问GDT了。
GDT是Protected Mode所必须的数据结构，也是唯一的——不应该，也不可能有多个。另外，正象它的名字（Global Descriptor Table）所揭示的，它是全局可见的，对任何一个任务而言都是这样。
除了GDT之外，IA-32还允许程序员构建与GDT类似的数据结构，它们被称作LDT（Local Descriptor Table），但与GDT不同的是，LDT在系统中可以存在多个，并且从LDT的名字可以得知，LDT不是全局可见的，它们只对引用它们的任务可见，每个任务最多可以拥有一个LDT。另外，每一个LDT自身作为一个段存在，它们的段描述符被放在GDT中。
IA-32为LDT的入口地址也提供了一个寄存器LDTR，因为在任何时刻只能有一个任务在运行，所以LDT寄存器全局也只需要有一个。如果一个任务拥有自身的LDT，那么当它需要引用自身的LDT时，它需要通过LLDT将其LDT的段描述符装入此寄存器。LLDT指令与LGDT指令不同的时，LGDT指令的操作数是一个32-bit的内存地址，这个内存地址处存放的是一个32-bit GDT的入口地址，以及16-bit的GDT Limit。而LLDT指令的操作数是一个16-bit的选择子，这个选择子主要内容是：被装入的LDT的段描述符在GDT中的索引值——这一点和刚才所讨论的通过段积存器引用段的模式是一样的。
谈到字节序的问题，必然牵涉到两大CPU派系。那就是Motorola的PowerPC系列CPU和Intel的x86系列CPU。PowerPC系列采用big endian方式存储数据，而x86系列则采用little endian方式存储数据。那么究竟什么是big endian，什么又是 little endian呢？
其实big endian是指低地址存放最高有效字节（MSB），而little endian则是低地址存放最低有效字节（LSB）。
用文字说明可能比较抽象，下面用图像加以说明。比如数字0x12345678在两种不同字节序CPU中的存储顺序如下所示：
Big Endian
低地址 高地址
----------------------------------------->
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 12 | 34 | 56 | 78 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Little Endian
低地址 高地址
----------------------------------------->
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 78 | 56 | 34 | 12 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
一致代码段:
非一致代码段.
之所以出现这个定义是因为系统要安全:内核要和用户程序分开..内核一定要安全.不能被用户程序干涉.
但是有时候用户程序也需要读取内核的某些数据,怎么办呢?
于是os将内核程序开辟一些可以供用用户程序访问的段.但是不允许用户程序写入数据.
1.内核不用知道用户程序的数据.内核不用调用用户程序的数据.内核不用转移到用户程序中来.
2.用户程序只能访问到内核的某些共享的段.我们称这些段为一致代码段
3.用户程序不能访问内核不共享的段.
1.在x86中的数据和代码是按段来存放的:[section]
2.............程序是通过选择子/门调用等等来在段之间来回走动的.
3.每一个选择子/门调用选择子是有分等级的:这个是在选择符的结构中:RPL(最后2位)
5:每一个代码段/数据段也是有分等级的.:这个是在gdt描述符中.
6:调用的选择符和被调用的段都分了等级.哪么这些等级在哪里使用呢?在一致代码段.也就是共享段中使用
既然是共享所以就有规则了:
对于一致代码段:也就是共享的段.
1.特权级高的程序不允许访问特权级低的数据:核心态不允许调用用户态的数据.
2.特权级低的程序可以访问到特权级高的数据.但是特权级不会改变:用户态还是用户态.
对于普通代码段.也就是非一致代码段:
0.只允许同级间访问.
1.绝对禁止不同级访问:核心态不用用户态.用户态也不使用核心态.
总结:似乎这些东西跟我们初学者预想的那样不同.核心态是老大.想用访问谁都可以.其实错了.结果恰恰相反.
这是因为防止用户篡改核心态的数据.导致核心态执行用户代码.而造成内核崩溃.
内核坏了.什么事都可能发生.
notes:要注意特权级和特权级数的问题.
特权级数 特权级
0 系统级:特权级高 特权级数低
3 用户级:特权级低 特权级数高
前些日子浏览外文的时候.正巧看到ring0,ring3突然想到另一种方式记忆这个了：就像北京的路一样.环0环1环2环3.越是里面离内核越近.0就是内核紫荆城.3就是外环.晕死.english已经那么明确了.早想到这个就好了.不用死记硬背了