x86/x86_64 CPU内存管理寄存器

x86/x86_64处理器提供了4个内存管理寄存器（Memory ManagementRegisters）：GDTR、LDTR、IDTR和TR。如下图所示。



Global Descriptor Table Register（GDTR）

GDTR寄存器保存GDT的基址和表限（table limit）。基址是GDT的第一个字节的地址，表限（table limit）给出表的大小。

指令LGDT和SGDT是分别用来设置和保存GDTR寄存器的值。上电或重启处理器后，基址默认的值为0，表限（table limit）的值为0FFFFH。在保护模式运行前，作为处理器初始化的一部分，必须在GDTR寄存器中设置新的基址。

在Linux地址映射过程中，会用到GDTR寄存器。在此稍微详细介绍一下指令SGDT，即获取GDTR寄存器的值。SGDT指令的操作如下：

Operation

IF instruction is SGDT

IF OperandSize = 16

THEN

DEST[0:15] ← GDTR(Limit);

DEST[16:39] ← GDTR(Base); (* 24bits of base address stored *)

DEST[40:47] ← 0;

ELSE IF (32-bit Operand Size)

DEST[0:15] ← GDTR(Limit);

DEST[16:47] ← GDTR(Base); (* Full32-bit base address stored *)

FI;

ELSE (* 64-bit Operand Size *)

DEST[0:15] ← GDTR(Limit);

DEST[16:79] ← GDTR(Base); (* Full64-bit base address stored *)

FI;

FI;

Local DescriptorTable Register（LDTR）

LDTR寄存器的值包括：16位的段选择码、基址、段限（segment limit）和LDT描述符属性。基址是LDT段的起始地址，段限是段的大小。

指令LLDT和SLDT是分别用来设置和保存LDTR寄存器的值。

InterruptDescriptor Table Register（IDTR）

IDTR寄存器的内容是：IDT的基址和大小。

指令LIDT和SIDT是分别用来设置和保存IDTR寄存器的值。

Task Register（TR）

TR寄存器的内容包括：16位的段选择码、基址、段限（segment limit）和描述符的属性。由于Linux中没有使用TR寄存器，这里不作详细介绍。