Архитектурные компоненты IBM PC-совместимого компьютера

Базовый адрес сегмента берется из специальных струк¬тур данных — дескрипторов сегментов. Кроме базового адреса в дескрипторе опи¬сывается его лимит (длина), назначение (код или данные), возможность записи

470
Глава 12. Архитектурные компоненты IBM PC-совместимого компьютера
и чтения, а также уровень привилегий программы, позволяющий обращаться к дан¬ному сегменту. Дескрипторы предварительно программно формируются в памяти, где их наборы хранятся в виде таблиц дескрипторов. Процессор имеет средства защиты памяти, контролирующие использование сегментов. Программа может обращаться лишь к тем сегментам памяти, описание которых имеется в доступ¬ных дескрипторах. Виртуальное адресное пространство, доступное программе, имеет объем до (16 К-2) сегментов (число возможных дескрипторов), каждый из которых может иметь размер до 4 Гбайт. Дескриптор выбирается с помощью селек¬тора, загружаемого в сегментный регистр (CS, DS, SS, E5, F5 или GS). Однако это виртуальное адресное пространство отображается блоком сегментации в логиче¬ское адресное пространство с опять-таки 32-разрядным линейным адресом, то есть объемом 4 Гбайт. По замыслу разработчиков процессора, это отображение с под¬качкой требуемых сегментов с диска и выгрузкой неиспользуемых должно выпол¬няться диспетчером виртуальной памяти операционной системы. Практически такая виртуализация применялась на процессорах 80286 (с 16-разрядными реги¬страми), поскольку иных механизмов не существовало.
Для виртуализации памяти (и защиты) в 32-разрядных процессорах применяет¬ся иной механизм, основанный на блоке страничной переадресации — принципи¬альной новинке 32-разрядных процессоров х86. В его задачу входит отображение 32-разрядного линейного адреса (продукта блока сегментации) на 32- или 36-раз¬рядный физический адрес, формируемый на системной шине процессора при его обращениях к памяти. В отличие от блока сегментации, оперирующего блоками разного размера (сегментами), блок страничной переадресации оперирует стра-ницами одинакового размера.