如何将全局寄存器变量关联到 %gs（或 %fs）？
How can I associate a global register variable to %gs (or %fs)?
在 x86_64 我正在玩一个不支持多线程的玩具 OS。
我尝试将两个 global register variables 关联到 %gs 和 %fs，这样：
register Foo* foo asm("gs");
register Bar* bar asm("fs");
但是 GCC 抱怨 "gs" 和 "fs" 不是有效的寄存器名称。
我尝试使用其他寄存器（例如 r12 和 r15）并编译。
我尝试使用 %gs 和 %fs，但编译错误仍然存在。
是否可以这样使用这些寄存器？
此外 I've read about issues with these registers 在 amd64 中，但我无法理解那里指出的问题：它是 GCC 错误还是在 amd64 中使用寄存器变量的问题？
一个 80386 兼容 CPU 有六个 段寄存器 命名为 cs、ds、ss、es、fs 和 gs。这些段寄存器用于称为 segmentation 的功能，基本上充当指向 段描述符 table、 的指针，其指针是隐式的添加到地址计算中。†
这些段寄存器实际上不能用于保存任意数据，因为除了某些特定的方式（les 和朋友）将值加载到其中会导致加载无效值时出现异常。它们用于以下目的：
- 段寄存器cs用于获取指令，ds用于获取数据，ss用于从堆栈获取数据（即相对于esp或ebp），es与某些指令结合使用，如scasb。在几乎每条带有内存操作数的指令中，您都可以覆盖地址解析所针对的段。
- 改变cs用于操作系统在实模式、16位保护模式、32位保护模式和长模式之间切换。在 Windows 上，这也可以由应用程序完成（但不推荐）。改变cs是通过跳远或call来完成的。
- OpenBSD 通过对 cs 设置长度限制来实现执行预防方案 (W^X)，因此没有数据同时是 writable 和 executable。
- 默认情况下从不使用 fs 和 gs 段，通常用于实现 thread-local storage。您可以使用 Linux 上的
arch_prctl 系统调用来设置与 fs 和 gs 关联的偏移量，但请记住，这样做会破坏 libc 对段描述符中存储的偏移量的期望 table 用于这些段描述符，可能会使 errno 等基本设施无法使用。
- 在长模式（64位模式）下，整个分段机制不可用。 fs 和 gs 可以使用，但它们的值不会在段描述符 table 中查找，而是有两个特殊的寄存器，内核在其中存放一个偏移量，每当使用 fs 和 gs 时都会添加该偏移量。所有其他机制都不可用。
† 这是一个简化的描述，实际上有点复杂。
在 x86_64 我正在玩一个不支持多线程的玩具 OS。
我尝试将两个 global register variables 关联到 %gs 和 %fs，这样：
register Foo* foo asm("gs");
register Bar* bar asm("fs");
但是 GCC 抱怨 "gs" 和 "fs" 不是有效的寄存器名称。
我尝试使用其他寄存器（例如 r12 和 r15）并编译。 我尝试使用 %gs 和 %fs，但编译错误仍然存在。
是否可以这样使用这些寄存器？
此外 I've read about issues with these registers 在 amd64 中，但我无法理解那里指出的问题：它是 GCC 错误还是在 amd64 中使用寄存器变量的问题？
一个 80386 兼容 CPU 有六个 段寄存器 命名为 cs、ds、ss、es、fs 和 gs。这些段寄存器用于称为 segmentation 的功能，基本上充当指向 段描述符 table、 的指针，其指针是隐式的添加到地址计算中。†
这些段寄存器实际上不能用于保存任意数据，因为除了某些特定的方式（les 和朋友）将值加载到其中会导致加载无效值时出现异常。它们用于以下目的：
- 段寄存器cs用于获取指令，ds用于获取数据，ss用于从堆栈获取数据（即相对于esp或ebp），es与某些指令结合使用，如scasb。在几乎每条带有内存操作数的指令中，您都可以覆盖地址解析所针对的段。
- 改变cs用于操作系统在实模式、16位保护模式、32位保护模式和长模式之间切换。在 Windows 上，这也可以由应用程序完成（但不推荐）。改变cs是通过跳远或call来完成的。
- OpenBSD 通过对 cs 设置长度限制来实现执行预防方案 (W^X)，因此没有数据同时是 writable 和 executable。
- 默认情况下从不使用 fs 和 gs 段，通常用于实现 thread-local storage。您可以使用 Linux 上的
arch_prctl系统调用来设置与 fs 和 gs 关联的偏移量，但请记住，这样做会破坏 libc 对段描述符中存储的偏移量的期望 table 用于这些段描述符，可能会使errno等基本设施无法使用。 - 在长模式（64位模式）下，整个分段机制不可用。 fs 和 gs 可以使用，但它们的值不会在段描述符 table 中查找，而是有两个特殊的寄存器，内核在其中存放一个偏移量，每当使用 fs 和 gs 时都会添加该偏移量。所有其他机制都不可用。
† 这是一个简化的描述，实际上有点复杂。