Свойства сегмента

Свойства сегмента определяют его тип и правила использования (попытка использовать сегмент не по правилам обычно приводит к исключению #GP). Не вдаваясь в детали, можно выделить следующие типы сегментов:

• Сегмент кода (code segment). Допустимо исполнение, может быть разрешено чтение.
• Сегмент данных (data segment). Допустимо чтение, может быть разрешена запись.

Как видите, в списке нет сегментов стека. Вообще-то, специально для этого предназначены упомянутые выше expand down сегменты, но с точки зрения классификации они являются частным случаем сегмента данных. Кроме того, к сожалению, они обладают тремя недостатками:

• не все программисты понимают их правильно:)
• для того чтобы использовать их «правильно», нужно написать довольно много кода (подробнее об этом – в приложении). Использовать их «по простому» можно, но тогда и преимуществ не будет.
• в большинстве случаев, те же задачи проще и красивее решаются при помощи страничной адресации.

К счастью, использование expand down сегментов не обязательно, сегментом стека может быть любой доступный для чтения и записи сегмент данных.

Дескрипторы сегментов кода/данных

Слово состоит из трёх частей.

Если в исходном слове после первой части вставить пробел, получится французская фамилия.

Вторая часть это звук, с которым приходит понимание сути целого слова.

Третья часть - название геометрической формы бублика.

А всё вместе это структура, описывающая некоторую системную сущность.

Шарада.

Логически, дескриптор (descriptor) это структура, описывающая некую системную сущность. В частности, дескриптор сегмента (segment descriptor; сегментный дескриптор) описывает сегмент. Физически дескриптор занимает восемь байт и имеет вполне определённый формат, зависящий от типа дескриптора.

ПРИМЕЧАНИЕ Форматы дескрипторов могут показаться вам несколько странными и даже нелогичными. Но будьте снисходительны к разработчикам, учтите, что им приходилось соблюдать обратную совместимость с 16-ти разрядным 80286. В 80286 дескрипторы занимали те же восемь байт, но вся «полезная нагрузка» была сосредоточена в шести младших байтах, а старшие два были зарезервированы на будущее. Вот в них-то и пришлось уложить всю 32-х разрядность.

Формат дескриптора сегмента кода/данных (code or data segment descriptor, это официальное название) таков:

ПРИМЕЧАНИЕ Напоминаю, что в борьбе точности и грамотности победила точность. Биты и байты считаются от нуля, то есть нулевой, первый, второй и т.п.

Положение	Название	Краткое описание
Два младших байта (нулевой и первый)	Segment Limit (part 1)	Младшие 16 бит 20-ти битного поля Segment Limit. Поле Segment Limit используется для вычисления размера сегмента, содержит номер последнего блока (блоки нумеруются от 0, размер блока определяет флаг G, см. ниже), являющегося частью сегмента. Алгоритм вычисления размера сегмента подробно описан ниже.
Второй, третий, четвёртый байты	Base Address (part 1)	Младшие три байта 32-х битного поля Base Address. Поле Base Address содержит базовый адрес сегмента в линейном адресном пространстве.
0-й бит пятого байта	??	Пока неважно, устанавливайте в 0.
1-й бит пятого байта	R/W	Для сегмента кода называется R (Read enable), для сегмента данных – W (Write enable). В случае сегмента кода управляет возможностью чтения его содержимого, в случае сегмента данных управляет возможностью модификации. Если флаг установлен, то можно, если нет, то нельзя.
2-й бит пятого байта	??	Пока неважно, устанавливайте в 0.
3-й бит пятого байта	Code/Data	Если флаг установлен, дескриптор описывает сегмента кода, если сброшен – сегмент данных.
4-й – 7-й биты пятого байта	??	Пока неважно, устанавливайте в 1001b.
0-й – 3-й биты шестого байта	Segment Limit (part 2)	Старшие 4 бита поля Segment Limit.
4-й – 6-й биты шестого байта	??	Пока неважно, устанавливайте в 0.
7-й бит шестого байта	G	Granularity. Флаг гранулярности. Используется для вычисления размера сегмента, определяет, в каких единицах он указан. Если флаг сброшен, размер сегмента указан в байтах, если установлен – в 4096-ти байтных блоках (4096 == 1000h).
Седьмой байт	Base Address (part 2)	Старший байт поля Base Address.

Таблица 1. Формат дескриптора сегмента кода/данных.

Графически это выглядит так:

Рисунок 2. Формат дескриптора сегмента кода/данных.

И обещанный алгоритм вычисления размера сегмента (на языке «псевдо-С»):

<количество блоков> = <Segment Limit> + 1; if (G == 1) // Если флаг гранулярнсти установлен { <размер блока> = 4096; } else { <размер блока> = 1; } <размер сегмента> = <размер блока> * <количество блоков>;

В результате:

• Если Segment Limit – 0, G – 0, то размер сегмента 1 байт.
• Если Segment Limit – 0, G – 1, то размер сегмента 4096 байт.
• Если Segment Limit – FFFFFh (максимальное 20-ти битное число), G – 0, то размер сегмента 100000h байт (1 Мб).
• Если Segment Limit – FFFFFh, G – 1, то размер сегмента 100000000h байт (4 Гб).

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Вся эта арифметика относится только к размеру сегмента! Базовый адрес сегмента всегда совпадает со значением поля Base Address.

Дата добавления: 2014-01-20