Защищенный режим процессоров Intel 80286,80386,80486.1993
Детальное описание схемы преобразования адресов - часть 2
Сначала мы познакомим вас со структурой таблицы GDT (и соответственно, с идентичной ей структурой таблицы LDT), а затем на примере фрагмента программы покажем, как создать таблицу GDT и загрузить регистр GDTR.
Как мы уже говорили, таблицы GDT и LDT представляют собой массивы дескрипторов - описателей сегментов. Кроме дескрипторов, описывающих сегменты памяти, таблица GDT может содержать специальные типы дескрипторов - вентили вызова (call gate), задач (task gate) и ловушек (trap gate).
Вентили определяют точки входа в соответствующие процедуры. Например, вентиль вызова описывает адрес подпрограммы, вызываемой, например, по команде CALL. При вызове подпрограммы через вентиль в качестве операнда для команды CALL используется селектор, адресующий соответствующий дескриптор в таблице GDT (или в таблице LDT).
На рис. 8 приведён формат дескриптора сегмента для процессора i80286:
Рис. 8. Дескриптор сегмента для процессора i80286.
Длина дескриптора составляет 8 байт. Он состоит из следующих полей:
- поле базового адреса длиной 24 бита содержит физический адрес сегмента, описываемого данным дескриптором;
- поле предела содержит размер сегмента в байтах, уменьшенный на единицу;
- поле доступа описывает тип сегмента (сегмент кода, сегмент данных и др.);
- зарезервированное поле длиной 16 бит для процессора i80286 должно содержать нули, это поле используется процессорами i80386 и i80486 (там, в частности, хранится старший байт 32-разрядного базового адреса сегмента).
В реальном режиме начало сегмента в памяти определяется сегментным адресом, длина сегмента составляет 64 килобайта. В защищённом режиме можно задавать сегменты меньшего размера (процессоры i80386 и i80486 допускают также существование сегментов с размером, значительно превышающим 64 килобайта). При этом процессор автоматически отслеживает попытки программы обратиться за пределы сегмента, заданные в дескрипторе. При обнаружении такой попытки выполнение программы прерывается.
Ограничение размера сегментов и контроль за попытками адресации памяти вне пределов сегментов сильно повышает надёжность системы.