修改GDT表后未重载%ds，能否正常通过%ds访问数据？

你定义的GDT表如下：

uint16_t gdt_table[][4] = {
    {   0,         0,      0,      0       },
    {   0xFFFF,    0x0000, 0x9a00, 0x00cf  },
    {   0xFFFF,    0x0000, 0x9200, 0x00cf  },
};

执行mov $16, %eax和mov %eax, %ds完成DS段寄存器的加载后，即使修改甚至清零内存中的gdt_table但不重新加载%ds，相关疑问解答如下：

• 修改GDT表后，是否仍可通过%ds正常访问数据？
  可以正常访问。CPU在加载段寄存器时，会把GDT条目中的基地址、段限长、权限属性等关键信息，缓存到段寄存器对应的段描述符缓存器（CPU内部的隐藏存储区域）。后续通过%ds访问数据时，直接使用缓存的信息，完全不依赖内存中的GDT表内容，所以即使GDT表被修改或清零，也不会影响%ds的正常使用。

• CPU每次通过%ds访问数据时都会检查GDT表吗？CPU何时会检查GDT表？
  不会每次访问都检查GDT表。CPU仅在**执行段寄存器加载指令（如mov %eax, %ds这类操作）**时，才会从GDT（或LDT）中读取对应的段描述符，完成合法性校验（比如权限检查、段边界验证等），并将描述符的关键数据缓存到段寄存器的隐藏缓存器中。后续所有通过该段寄存器的内存访问，都直接使用缓存的信息，不再读取内存中的GDT表。

• “CPU仅在加载段寄存器时检查GDT表，之后缓存信息以提升效率”的猜想是否正确？
  这个猜想完全正确。x86架构的设计就是通过缓存段描述符来避免每次内存访问都去读取GDT/LDT，以此大幅提升内存访问的效率。段寄存器的可见部分仅存储段选择子（比如这里的16），而地址转换、权限检查所需的核心数据都存储在隐藏的缓存器里，只有在加载段寄存器时才会更新这部分缓存内容。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Markity