Селекторы сегмента

Селектор сегмента указывает на информацию, определяющую сегмент, которая называется дескриптором сегмента. В программе может использоваться больше шести сегментов, селекторы которых занимают сегментные регистры. В таком случае программа использует разновидности команды MOV для изменения содержимого этих регистров всякий раз, когда ей требуется доступ к новому сегменту.

Селектор сегмента идентифицирует дескриптор сегмента, задавая таблицу дескрипторов и позицию нужного дескриптора в этой таблице. Селекторы сегмента видны прикладной программе в качестве части переменной типа указателя, однако обычно значения селекторов назначаются или модифицируются редакторами связей или компонующими загрузчиками, но не прикладными программами. Формат селектора сегмента показан на Рисунке 5-7.

Индекс: выбирает один из 8192 дескрипторов в таблице дескрипторов. Процессор умножает значение индекса на 8 (число байтов в дескрипторе сегмента) и складывает результат с базовым адресом таблицы дескрипторов (берется из регистра GDTR или LDTR).

Бит-индикатор таблицы (TI): задает используемую таблицу дескрипторов. Если этот бит очищен, то выбирается таблица GDT; если же он установлен, то выбирается текущая таблица LDT.

Запрошенный уровень привилегированности (RPL):если это поле содержит уровень привилегированности с большим значением, чем программа (т.е. привилегированность меньше), то оно переопределяет уровень привилегированности программы. Если программа использует менее привилегированный селектор сегмента, доступ к памяти происходит с меньшим уровнем привилегированности. Это свойство используется для защиты от нарушения безопасности данных, если менее привилегированная программа пытается использовать более привилегированную программу для доступа к защищенным данным.

Например, системные утилиты или драйверы устройств должны выполняться с самым высоким уровнем привилегированности с тем, чтобы иметь возможность доступа к защищенным системным средствам, таким как управляющие регистры или интерфейс с периферийными устройствами. Однако, они не должны взаимодействовать с другими защищенными средствами, даже при получении такого запроса от менее привилегированных программ. Если программа запросила прочесть с диска сектор в область память, занятый более привилегированной программой, например операционной системой, то RPL может быть использован для генерации исключения общей защиты, если использованный селектор сегмента имеет более низкий уровень привилегированности. Данное исключение возникает даже тогда, когда программа, использующая данный селектор сегмента, имеет достаточно выский уровень привилегированности для выполнения такой операции.

Поскольку первый элемент таблицы GDT процессором не используется, селектор, содержащий индекс со значением 0 и индикатор таблицы 0 (т.е. селектор, указывающий на первый элемент GDT), используется в качестве "пустого селектора". Процессор не генерирует исключения, когда сегментный регистр (не являющийся регистром CS или SS) загружается пустым селектором. Однако, исключение генерируется, если сегментный регистр, содержащий пустой селектор, используется для доступа к памяти. Это средство может быть использовано для инициализации неиспользуемых сегментных регистров.