Контроль типа

Контроль выравнивания

Возможность контроля выравнивания впервые появилась в МП Intel486. Контроль выравнивания применим только к ссылкам на сегменты данных (или стека). Контроль выравнивания заключается в следующих проверках:

· 16-битное слово (например, короткое целое, селектор сегмента) должно храниться по адресу, кратному 2;

· 32-битное (двойное) слово (например, целое число, вещественное число одинарной точности, 32-битный указатель) должно храниться по адресу, кратному 4;

· 48-битные дальние указатели и 48-битное содержимое регистров дескрипторных таблиц должны храниться по адресу, кратному 4;

· 64-битное (четверное) слово (например, вещественное число двойной точности), а также 80-битное вещественное число расширенной точности должны храниться по адресу, кратному 8;

· 128-битные данные для XMM (Pentium III+) должны храниться по адресу, кратному 16.

Процессор подвергает указатель контролю выравнивания только в том случае, если текущий уровень привилегий CPL=3, управляющий бит CR0.AM=1 и флаг EFLAGS.AC=1. Бит CR0.AM выставляется операционной системой в зависимости от того, поддерживает ли она такой вид контроля. Бит EFLAGS.AC выставляется прикладной задачей в зависимости от того, требуется ли ей такой вид контроля. При нарушении контроля выравнивания генерируется исключение #17.

Поле типа дескриптора позволяет процессору определить, когда программа некорректно обращается к сегменту или шлюзу (обращается к данным как к коду и т.п.) Контроль типа производится в следующих случаях:

1. При загрузке селектора в сегментный регистр.

o В сегментные регистры НЕЛЬЗЯ загружать селекторы системных дескрипторов (S=0).

o В регистр CS можно загрузить только селектор сегмента кода (S=1, типы 4-7).

o В регистр SS можно загрузить только селектор сегмента данных с разрешением записи (S=1, типы 1 и 3).

o В регистры DS, ES, FS, GS НЕЛЬЗЯ загружать селекторы сегментов, не доступных для чтения (S=1, типы 4 и 6).

2. При загрузке селектора в LDTR или регистр задачи.

o В LDTR можно загрузить только селектор LDT (S=0, тип 2).

o В регистр задачи можно загрузить только селектор сегмента состояния задачи TSS (S=0, типы 1 и 9).

3. При обращении к памяти по селектору в сегментном регистре.

o Инструкция НЕ может писать в сегмент кода (S=1, типы 4-7).

o Инструкция НЕ может читать сегмент кода только для исполнения (S=1, типы 4 и 6).

o Инструкция НЕ может писать в сегмент данных только для чтения (S=1, типы 0 и 2).

4. При обработке инструкции, операндом которой является селектор.

o Инструкции межсегментных переходов и вызовов (FAR JMP и FAR CALL) могут содержать лишь селекторы сегментов кода (S=1, типы 4-7), селекторы шлюзов вызова (S=0, типы 4 и 12), селекторы шлюзов задач (S=0, тип 5) и селекторы TSS (S=0, типы 1 и 9).

o Инструкция LAR (Load Access Rights - получение прав доступа дескриптора) может содержать лишь селекторы LDT (S=0, тип 2), TSS (S=0, типы 1, 3, 9, 13), шлюзов вызова (S=0, типы 4 и 12), шлюзов задач (S=0, тип 5) и селекторы сегментов кода или данных (S=1).

o Инструкция LSL (Load Segment Limit - получение предела сегмента) может содержать лишь селекторы LDT (S=0, тип 2), TSS (S=0, типы 1, 3, 9, 13) и селекторы сегментов кода или данных (S=1).

5. При выполнении внутренних операций.

o Обработчик прерывания (исключения) должен быть представлен в IDT шлюзом прерывания (S=0, типы 6 и 14), ловушки (S=0, типы 7 и 15) или задачи (S=0, тип 5).

o При передаче управления через шлюз вызова (в командах FAR CALL или FAR JMP) и шлюз прерывания или ловушки (вызов обработчика прерывания или исключения) процессор проверяет, что шлюз содержит селектор сегмента кода.

o При переключении на новую задачу через шлюз задачи (в командах FAR CALL, FAR JMP или вызов обработчика прерывания/исключения) процессор проверяет, что шлюз содержит селектор сегмента состояния задачи (TSS).

o При возврате из вложенной задачи по команде IRET (когда EFLAGS.NT=1) процессор проверяет, что поле "Связь TSS", указывающее на родительскую задачу, содержит селектор TSS.

Первый элемент GDT не используется, а соответствующий ему селектор называется нуль-селектор (0000-0003). Нуль-селектор нельзя загружать в регистры CS или SS. Загрузка нуль-селектора в регистры DS, ES, FS, GS не приводит к нарушению общей защиты, однако обращаться к памяти через сегментный регистр, в который загружен нуль-селектор, нельзя.

Дата добавления: 2014-01-07