セグメント記述子

Intel x86コンピュータアーキテクチャのメモリアドレッシングでは、セグメント記述子はセグメンテーションユニットの一部であり、論理アドレスを線形アドレスに変換するために使用されます。セグメント記述子は、論理アドレスで参照されるメモリセグメントを記述します。 ^[1] セグメント記述子 (80286 以降では 8 バイト長) には、次のフィールドが含まれます。^[2]

セグメントベースアドレス
セグメントサイズを指定するセグメント制限
保護メカニズム情報を含むアクセス権バイト
制御ビット

構造

x86およびx86-64セグメント記述子の形式は次の通りである: ^[3]

各フィールドの意味は次のとおりです。

ベースアドレス: セグメントの開始メモリアドレス。長さは 32 ビットで、下位ビット 16 ～ 31、上位ビット 0 ～ 7、それに続くビット 24 ～ 31 から作成されます。
セグメント制限: 長さは 20 ビットで、下位ビット 0 ～ 15 と上位ビット 16 ～ 19 から作成されます。これは、最後にアクセス可能なデータのアドレスを定義します。長さは、ここに格納されている値より 1 つ大きくなります。これをどのように解釈するかは、セグメント記述子の粒度ビットによって異なります。
G=粒度: クリアされている場合、制限はバイト単位で、最大 2 ²⁰バイトです。設定されている場合、制限は 4096 バイトページ単位で、最大 2 ³²バイトです。
ダブリュー: D = デフォルトのオペランドサイズ: クリアされている場合、これは 16 ビットのコードセグメントです。設定されている場合は、これは 32 ビットのセグメントです。; B = Big: 設定されている場合、データセグメントの最大オフセットサイズは 32 ビット 0xffffffff に増加されます。それ以外の場合は、16 ビットの最大値 0x0000ffff です。基本的に「D」と同じ意味です。
L=ロング: 設定されている場合、これは 64 ビットセグメント (D は 0 である必要があります) であり、このセグメント内のコードは 64 ビット命令エンコーディングを使用します。「L」は「D」(別名「B」) と同時に設定することはできません。(画像のビット 21)
AVL=利用可能: ソフトウェア用、ハードウェアでは使用されません (ラベル A の画像のビット 20)
P=現在: クリアされている場合、このセグメントへの参照時に「セグメントが存在しない」例外が生成されます。
DPL=記述子特権レベル: この記述子にアクセスするために必要な特権レベル (リング)
S=システムセグメント: クリアされている場合はシステムセグメント、1 の場合はコード/データセグメントです。
タイプ: ビット 11 が設定されている場合、これはコードセグメント記述子です。クリアされている場合、これはデータ/スタックセグメント記述子であり、「D」は「B」に、「C」は「E」に、「R」は「W」に置き換えられます。これは実際には 2 ビットタイプフィールドの特殊なケースであり、先行するビット 12 が「0」にクリアされると、LDT、LSS、ゲートなどのより内部的なシステム記述子を参照します。
C=適合: このセグメント内のコードは、権限の低いレベルから呼び出される可能性があります。
E=下へ展開: クリアされている場合、セグメントはベースアドレスからベース + 制限まで拡張されます。設定されている場合、最大オフセットから制限まで拡張されます。これは通常、スタックに使用される動作です。
R=読み取り可能: クリアされている場合、セグメントは実行できますが、読み取ることはできません。
W=書き込み可能: クリアされている場合、データセグメントは読み取られますが、書き込まれることはありません。
A=アクセス済み: このビットは、セグメントがアクセスされるとハードウェアによって 1 に設定され、ソフトウェアによってクリアされます。

参照

参考文献

^ Bovet, DP, Cesati, M. (2000). 『Linux カーネルの理解 (初版)』 O'Reilly & Associates, Inc.
^ Tabak, Daniel (1995). Advanced Microprocessors . Mcgraw Hill Publishers. p. 149. ISBN 9780070628434。
^ AMD64 アーキテクチャプログラマーズマニュアル第 2 巻: システムプログラミング(PDF) (技術レポート)。2013 年。p. 80。2018 年 2 月 18 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

Tabak, Daniel (1991)。Advanced Microprocessors。McGraw Hill and Co. ISBN 9780070628076。
ホール、ダグラス。マイクロプロセッサとインターフェイス。McGraw Hill Publications。

さらに読む

Robert R. Collins (1998 年 8 月)。「セグメント記述子キャッシュ」。Dr Dobb's Journal。

外部リンク

Intel 80386 リファレンスプログラマーズマニュアル - セグメント変換

[1] Bovet, DP, Cesati, M. (2000). 『Linux カーネルの理解 (初版)』 O'Reilly & Associates, Inc.

[2] Tabak, Daniel (1995). Advanced Microprocessors . Mcgraw Hill Publishers. p. 149. ISBN 9780070628434。

[3] AMD64 アーキテクチャプログラマーズマニュアル第 2 巻: システムプログラミング(PDF) (技術レポート)。2013 年。p. 80。2018 年 2 月 18 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。