GDT 的作用
GDT 的主要作用是定义系统中的内存段。每个段都由一个描述符来描述，描述符包含段的起始地址、长度、访问权限和其他属性。通过 GDT，操作系统可以控制程序访问内存的方式，例如限制对特定内存区域的读写访问，从而防止程序之间相互干扰和恶意操作。GDT 是保护模式下内存管理的基础。
GDT 的结构
GDT 位于内存中的特定位置，其起始地址和大小由一个特殊的寄存器——GDTR（Global Descriptor Table Register）指向。GDTR 包含 GDT 的基址和界限值（大小）。GDT 本身由一系列 8 字节的描述符组成。这些描述符定义了不同的段，包括代码段、数据段、栈段等。每个描述符包含以下关键信息：
- 段的基地址：段在内存中的起始地址。
- 段的界限：段的大小。
- 访问权限：指示段的读/写/执行权限，以及段是否为系统段。
- 类型：例如代码段、数据段等。
- 特权级别（DPL）：用于控制对该段的访问权限。
GDT 的应用
操作系统使用 GDT 来管理内存段。在程序执行过程中，CPU 使用 GDT 中的描述符来确定段的起始地址和访问权限。当程序尝试访问内存时，CPU 会检查访问是否符合描述符中定义的权限。如果权限不符，CPU 将触发一个异常，阻止非法访问，从而保证了系统的稳定性和安全性。
在多任务环境中，GDT 使得每个任务都可以在自己的内存空间中运行，相互隔离。操作系统可以为每个任务设置不同的 GDT，或者使用相同的 GDT，但通过改变描述符的权限来实现隔离。这样可以防止一个任务意外地修改另一个任务的内存，提高系统的可靠性。
与段选择子相关联
在 x86 架构中，段选择子用于指向 GDT 中的特定描述符。当程序需要访问某个段时，它会使用一个段选择子。段选择子是一个 16 位的数值，其中包含了 GDT 的索引（指向 GDT 中的描述符）和请求特权级别（RPL）。CPU 使用段选择子来定位 GDT 中的描述符，从而获取段的属性并进行内存访问控制。
保护模式下的关键作用
GDT 是 x86 架构在保护模式下运行的关键组成部分。保护模式提供了虚拟内存、内存保护、多任务等特性。通过 GDT，操作系统可以实现对内存的精细控制，有效地管理系统资源，确保系统的稳定性和安全性。没有 GDT，保护模式将无法正常工作。
结论
全局描述符表（GDT）是 x86 架构中至关重要的数据结构，它为内存管理、访问控制和多任务处理提供了基础。通过 GDT，操作系统可以定义内存段的属性，控制程序的访问权限，从而提高系统的安全性和可靠性。GDT 在保护模式下发挥着关键作用，是现代操作系统的重要组成部分。