5) Селекторы сегментов
-
15 3 2 1 0
Index (13 бит)
TI
RPL
Рисунок 47 – Селекторы сегментов
Селекторы сегментов косвенно через таблицу дескрипторов определяют сегменты памяти. RPL – 2 бита, запрашиваемый уровень привилегий. Это поле не участвует в выборе конкретного дескриптора, а привлекается для контроля привилегий в механизме защиты.
TI – индикатор таблицы. Показывает, из какой дескрипторной таблицы выбирается дескриптор. При TI = 0 – из GDT, TI=1 – из LDT.
Поле Index определяет нужный дескриптор в таблице дескрипторов.
6) Образование линейного адреса
Рисунок 48 – Формирование линейного адреса
Для образования линейного адреса нужно к сформированному эффективному адресу прибавить базовый адрес сегмента, взятый из дескриптора. В нашем случае бит TI равен 0, поэтому дескриптор берём из таблицы GDT, а по значению Index селектора выбираем из GDT нужный дескриптор. При каждом обращении к сегменту требуется считывать дескриптор из памяти. В том числе при выборке каждой команды. Производительность МП резко падает. Поэтому применяется кэширование дескриптора, то есть с каждым сегментным регистром МП ассоциируется «теневой» регистр в кэш L1, называемый кэш регистром (программно не доступны). Когда программа загружает селектор в сегментный регистр, МП автоматически кэширует нужный дескриптор в соответствующий теневой регистр. Теперь дескриптор находится внутри МП и для получения линейного адреса нужно сформировать эффективный адрес, а базовый адрес сегмента взять из теневого регистра и просуммировать с эффективным.
15 0 63 0
-
Сегментный регистр
(15-0)
Теневой регистр (63-0)
CS, SS, DS, ES, FS, GS
База
Права доступа
Предел
Рисунок 49 – Образование линейного адреса
Задачи
1) Определить базовый адрес и предел дескрипторных таблиц GDT и IDT, если содержимое регистров GDTR=003BC01403FF, IDTR=000F548B00FF
GDTR
Base: 003BC014
Предел: 03FF
03FF = 0000 0011 1111 1111
1Кб – размер GDT - (2 10)
IDTR
Base: 000F548B
Предел: 00FF
00FF = 0000 0000 1111 1111
256б – размер IDT- (2 8)
2) Составить дескриптор кода на выполнение с базовым адресом 00F3AC36h, размер 1 сегмента 4 Мб со страничной гранулярностью (G=1), DPL=2, и P=1 (физическая ОП). 4Мб, 210 = 03FF.
-
База (31-24)
00
G=1
D=1
X=0
U=0
Предел (19-16)
00
P=1
DPL=10
S=1
Type=100
A=1
База (16-23)
F3
Базовый адрес (15-0) AC36
Предел (15-0) 03FF
0000 0000 1100 0000 0000 1101 1001 1111 0011 1010 1100 0011 0110 0000 0011 1111 1111
Рисунок 50 – Решение задачи
3) Составить селектор сегмента кода, выбирающий 5 дескриптор в таблице GDT на втором уровне привилегий
15 3 2 1 0
-
Index (13 бит) (15-3)
0 0000 0000 0101
TI(2)
0
RPL(1-0)
10
Рисунок 51 - Задача
4) Рассказать о состоянии вычислительной системы на базе МП i486, если в управляющий регистр CR0 загружены следующие данные:
100 xxxxxxxxxx 1x1 xxxxxxxxxx 11 1111