Дескриптор сегмента
Дескриптор сегмента (в архитектуре x86) — служебная структура в памяти, которая определяет сегмент. Длина дескриптора равна 8 байт.
- База (жёлтые поля, 32 бита) — начало сегмента в линейной памяти
- Лимит (красные поля, 20 бит) — (размер сегмента в байтах)–1 (База+Лимит = линейный адрес последнего байта)
- Права доступа (синие поля, 12 бит) — флаги, определяющие наличие сегмента в памяти, уровень защиты, тип, разрядность + один пользовательский флаг[1]
Байт прав доступа (AR, англ. Access Rights, биты 8-15 на рисунке):
- Бит P определяет доступность сегмента (0 — сегмента нет, 1 — есть). При обращении к сегменту со сброшенным битом P происходит исключение #NP, обработчик которого может загрузить/создать сегмент.
- Номер привилегий DPL содержит 2-битный номер (0-3), определяющий, к какому уровню (кольцу) защиты относится этот сегмент.
- Тип сегмента (биты 8–12 на рисунке). Старший бит (S) определяет сегмент как системный (S=0) или пользовательский (S=1). Значение прочих бит для системных и пользовательских сегментов описано в таблице:
| № | Биты AR | Описание | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 2 | 1 | 0 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Запрещенное значение |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | Свободный 16-битный TSS |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | LDT |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | Занятый 16-битный TSS |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 16-битный шлюз вызова |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | Шлюз задачи |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 16-битный шлюз прерывания |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 16-битный шлюз ловушки |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | Запрещенное значение |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | Свободный 32-битный TSS |
| A | 1 | 0 | 1 | 0 | Зарезервировано |
| B | 1 | 0 | 1 | 1 | Занятый 32-битный TSS |
| C | 1 | 1 | 0 | 0 | 32-битный шлюз вызова |
| D | 1 | 1 | 0 | 1 | Зарезервировано |
| E | 1 | 1 | 1 | 0 | 32-битный шлюз прерывания |
| F | 1 | 1 | 1 | 1 | 32-битный шлюз ловушки |
| № | Биты AR | Описание | ||
|---|---|---|---|---|
| 3 | 2 | 1 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | Сегмент данных только для чтения |
| 2 | 0 | 0 | 1 | Сегмент данных для чтения/записи |
| 4 | 0 | 1 | 0 | Сегмент данных только для чтения, растёт вниз |
| 6 | 0 | 1 | 1 | Сегмент данных для чтения/записи, растёт вниз |
| 8 | 1 | 0 | 0 | Сегмент кода только для выполнения |
| A | 1 | 0 | 1 | Сегмент кода для выполнения/чтения |
| C | 1 | 1 | 0 | Подчинённый сегмент кода только для выполнения |
| E | 1 | 1 | 1 | Подчинённый сегмент кода для выполнения/чтения |
Младший бит байта AR пользовательских сегментов (A, англ. Accessed, бит 8 на рисунке) можно использовать для сбора статистики о сегменте. При первом же обращении к сегменту (чтение, запись, выполнение) он устанавливается процессором в 1.
- Флаг гранулярности G определяет лимит сегмента: при G=0 лимит равен значению соответствующего поля в дескрипторе, а при G=1 лимит равен полю дескриптора, умноженному на (212 = 4096). Таким образом при G=0 максимальный размер сегмента 1 МБайт, а при G=1 4 ГБайт.
- Флаг разрядности DB (бит 22 на рисунке) актуален для пользовательских сегментов кода и стека. Определяет разрядность в 16 бит при нулевом и 32 бит при единичном значении.
- Зарезервированный флаг (серое поле) должен всегда равняться нулю в 32 битных дескрипторах и режиме совместимости, одному для 64 битного режима.
- Пользовательский флаг AVL (A, бит 20 на рисунке) отдан операционной системе. Его состояние никак не влияет на работу с сегментом.
См. также
- Дескриптор шлюза
- Дескрипторные таблицы
- Сегментная защита памяти
Примечания
- ↑ Разорванность полей дескриптора объясняется эволюционированием процессоров.