Deskryptor segmentu

Deskryptor segmentu – struktura występująca w globalnej oraz lokalnej tablicy deskryptorów, opisująca położenie i właściwości segmentu pamięci.

Budowa ogólna

W ogólności deskryptor segmentu jest 64-bitową strukturą określającą jednoznacznie położenie segmentu w pamięci, jego typ, rozmiar, prawa dostępu oraz pozostałe informacje przydatne przy dostępie do segmentu w trybie chronionym procesora. Każdy deskryptor należy do odpowiedniej tablicy deskryptorów. Poniższy rysunek przedstawia budowę deskryptora segmentu procesorów z modelu x86, zgodnych z procesorem 80386 (procesor 80286, jako 16-bitowy, nie ma pól znajdujących się w dwóch najstarszych bajtach rejestrów deskryptora):

Pola deskryptora określają:

• Limit segmentu − wielkość segmentu; procesor 80386 łączy oba pola, tworząc 20-bitową liczbę reprezentującą wielkość segmentu, a liczba ta jest następnie interpretowana w zależności od stanu pola G. W przypadku procesora 80286 wielkość segmentu określana jest przez liczbę 16-bitową.
• Adres bazowy, Baza − offset segmentu; z trzech pól adresu bazowego w deskryptorze segmentu procesor 80386 tworzy jeden 32-bitowy adres. Procesor 80286 z dwóch pól tworzy 24-bitowy adres.
• Typ − typ segmentu oraz prawa dostępu do niego; pole te jest interpretowane różnie dla każdego typu segmentu.
• S − typ deskryptora segmentu; jeżeli to pole ustawione jest na 0 to deskryptor opisuje segment systemowy, w przeciwnym wypadku opisuje segment danych lub kodu.
• DPL − poziom uprawnień (uprzywilejowania) segmentu (0 - najwyższy, 3 - najniższy).
• P − pole informujące o tym, czy segment jest załadowany do pamięci. W przypadku obecności segmentu w pamięci pole ustawiane jest na 1.
• AVL − bity przeznaczone do wykorzystania przez system operacyjny.
• D/B − domyślny rozmiar operacji (0 - segment 16-bitowy, 1 - segment 32-bitowy).
• G − ziarnistość (ang. granularity) określa jednostkę rozmiaru segmentu (0 - ziarnistość 1 B, 1 - ziarnistość 4 kB). Jeśli G = 0, maksymalny rozmiar segmentu to 1 MB, przy G = 1, rozmiar maksymalny wynosi 4 GB.

Z każdym deskryptorem segmentu związane są selektory, przechowywane w rejestrach segmentowych, które mają taki sam indeks deskryptora segmentu, lecz różnią się poziomem uprawnień (uprzywilejowania).

Deskryptory służą także do definiowania bramek przerwań i procedur (interrupt gate i callgate) − wówczas deskryptor podaje adres takiej procedury i prawa dostępu. Bramki umożliwiają wywoływania kodu o wyższym poziomie uprawnień (np. funkcji systemu operacyjnego lub sterownika) z poziomu programu o niższych uprawnieniach (np. programu użytkowego).

Bibliografia

• Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals (ang.). W: System Programming Guide (volume 3) [on-line].

Zobacz też

• deskryptor pliku – identyfikator pliku wykorzystywany przez system operacyjny
• procesor Intel 386 – pierwszy 32-bitowy procesor x86