Дескриптор сегмента

Дескриптор сегмента (в архитектуре x86) — служебная структура в памяти, которая определяет сегмент. Длина дескриптора равна 8 байт.

Структура сегментного дескриптора

• База (жёлтые поля, 32 бита) — начало сегмента в линейной памяти
• Лимит (красные поля, 20 бит) — (размер сегмента в байтах)–1 (База+Лимит = линейный адрес последнего байта)
• Права доступа (синие поля, 12 бит) — флаги, определяющие наличие сегмента в памяти, уровень защиты, тип, разрядность + один пользовательский флаг^[1]

Байт прав доступа (AR, англ. Access Rights, биты 8-15 на рисунке):

• Бит P определяет доступность сегмента (0 — сегмента нет, 1 — есть). При обращении к сегменту со сброшенным битом P происходит исключение #NP, обработчик которого может загрузить/создать сегмент.
• Номер привилегий DPL содержит 2-битный номер (0-3), определяющий, к какому уровню (кольцу) защиты относится этот сегмент.
• Тип сегмента (биты 8–12 на рисунке). Старший бит (S) определяет сегмент как системный (S=0) или пользовательский (S=1). Значение прочих бит для системных и пользовательских сегментов описано в таблице:

Типы системных сегментов

№	Биты AR				Описание
	3	2	1	0
0	0	0	0	0	Запрещенное значение
1	0	0	0	1	Свободный 16-битный TSS
2	0	0	1	0	LDT
3	0	0	1	1	Занятый 16-битный TSS
4	0	1	0	0	16-битный шлюз вызова
5	0	1	0	1	Шлюз задачи
6	0	1	1	0	16-битный шлюз прерывания
7	0	1	1	1	16-битный шлюз ловушки
8	1	0	0	0	Запрещенное значение
9	1	0	0	1	Свободный 32-битный TSS
A	1	0	1	0	Зарезервировано
B	1	0	1	1	Занятый 32-битный TSS
C	1	1	0	0	32-битный шлюз вызова
D	1	1	0	1	Зарезервировано
E	1	1	1	0	32-битный шлюз прерывания
F	1	1	1	1	32-битный шлюз ловушки

Типы пользовательских сегментов

№	Биты AR			Описание
	3	2	1
0	0	0	0	Сегмент данных только для чтения
2	0	0	1	Сегмент данных для чтения/записи
4	0	1	0	Сегмент данных только для чтения, растёт вниз
6	0	1	1	Сегмент данных для чтения/записи, растёт вниз
8	1	0	0	Сегмент кода только для выполнения
A	1	0	1	Сегмент кода для выполнения/чтения
C	1	1	0	Подчинённый сегмент кода только для выполнения
E	1	1	1	Подчинённый сегмент кода для выполнения/чтения

Младший бит байта AR пользовательских сегментов (A, англ. Accessed, бит 8 на рисунке) можно использовать для сбора статистики о сегменте. При первом же обращении к сегменту (чтение, запись, выполнение) он устанавливается процессором в 1.

• Флаг гранулярности G определяет лимит сегмента: при G=0 лимит равен значению соответствующего поля в дескрипторе, а при G=1 лимит равен полю дескриптора, умноженному на (2¹² = 4096). Таким образом при G=0 максимальный размер сегмента 1 МБайт, а при G=1 4 ГБайт.
• Флаг разрядности DB (бит 22 на рисунке) актуален для пользовательских сегментов кода и стека. Определяет разрядность в 16 бит при нулевом и 32 бит при единичном значении.
• Зарезервированный флаг (серое поле) должен всегда равняться нулю в 32 битных дескрипторах и режиме совместимости, одному для 64 битного режима.
• Пользовательский флаг AVL (A, бит 20 на рисунке) отдан операционной системе. Его состояние никак не влияет на работу с сегментом.

См. также

• Дескриптор шлюза
• Дескрипторные таблицы
• Сегментная защита памяти