段描述符结构
段描述符的类别
在整个GDT表中的段描述符分为两大类：
- 数据段或代码段描述符。
- 系统段描述符。
S位
S位处于段描述符高4字节的第12位。
- 当S位为0则说明该段描述符是系统段的描述符；
- 当S位为1则说明该段描述符是代码段或数据段的描述符。
TYPE域
TYPE域处于段描述符高4字节的第8至11位。
注意：在数据段或代码段中，TYPE域中的四位的含义是不一样的，在系统段描述符中，它的含义又变成了另外的情况。
小结
当想拆分一个段描述符属性的时候：
- 首先判断P位，P位决定了该段描述符是否有效。
- 其次判断S位，S位决定了该段描述符具体类别。
- 当S位为0则说明该段描述符是系统段的描述符；
- 当S位为1则说明该段描述符是代码段或数据段的描述符。
- 当拆分到S位，在S位的基础上再去了解TYPE域是什么含义。
举例说明
首先回顾一下段描述符结构。
- 前文提到：
- P = 0：段描述符无效。
- P = 1：段描述符有效。
- S位处于高4字节的第12位；
- P位处于高4字节的第15位，且决定了当前段描述符是否有效；
DPL处于高4字节的第13至14位，其在Windows中只会出现两种情况，DPL都是0或者都是1。
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如上图，想对一个段描述符的代码段/数据段的TYPE域的属性进行分析：
- S位一定是1。
- P位一定是1。
- DPL如果都为0的时候：也就是1001，转换为十进制为9。
- DPL如果都为1的时候：也就是1111，转换为十进制为F。
- 如上图的GDT表，想找代码段/数据段，只需要找到高4字节十六进制的第5位为9或者是F的才是代码段和数据段。
- 其他的就可以不需要管了，它一定不是代码段和数据段。
确定了是代码段/数据段了以后，接下来想分析到底是代码段还是数据段：
- TYPE域的第11位如果为0，那么就是一个数据段。
- TYPE域的第11位如果为1，那么就是一个代码段。
也可以这么理解：
如上图中的 00cf9b00`0000ffff ：
- 通过观察段描述符的高4字节的第五位(9或f)，能确定是代码段还是数据段。
- 通过观察段描述符的高4字节的第六位(b)，b是大于8的，在TYPE域表格中查找发现大于等于8的就是代码段。
如果是数据段
其中有3个值很重要，分别是A、W、E。
- A：是否访问过。如操作系统启动的时候，段描述符是没有被加载过的，那它的A位一定是0。当它被访问过/使用过，那A位会被置1。
- W：是否可写。如果为0，代表当前段虽然是数据段，但是它是不可写的，如果为1就是可写的。
- E：拓展位。如果为0，代表向上扩展。如果为1，代表向下扩展。
- base：指的是段数据从哪里开始，如图1红色的上边框。
- limit：指的是当前描述的段有多长，如图1大括号括起来的部分就是limit。
向上扩展：描述的地址有效范围是：从base开始到base加上limit结束。也就是图1中的红色部分，向上拓展是有效的。
向下扩展：描述的地址有效范围是：除了base开始到base加上limit结束相反的地方，也就是图2中标红的位置。
如果是代码段
其中有3个值很重要，分别是A、R、C。
- A：是否被访问过，同数据段一样，没访问过为0，访问过为1。
- R：可读位，当前段是否可读。
- C：一致位。
- C = 1，一致代码段。
- C = 0，非一致代码段。
系统段描述符
当 S = 0，该段描述符为系统段描述符，系统段描述符有以下类型：
举例：
- 当S位为0的时候，能知道当前的段描述符是一个系统段描述符。
- 再看TYPE域，YTPE域如果拼出来的值如果等于1011，那就可以知道是一个 32-Bit TSS (Busy)，并且处于繁忙状态。
练习
首先找到GDT表，并开始拆分：
- 找出所有数据段，并分析该段属性：只读、已访问、可读可写、扩展方向。
- 找出所有代码段，并分析该段属性：只执行，可读可执行、已访问、一致代码。
- 找出所有系统段，并分析属于系统段中的哪一个小类（上图）。