2014-04-14-visit-segment-descriptor.md

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post	访问段描述符及分段单元	内存寻址	快速访问段描述符...	段描述符 分段单元

由于逻辑地址由16位段选择符和32位偏移量组成，段寄存器仅仅存放段选择符。为了加速逻辑地址到线性地址的转换，80x86处理器提供一种附加的非编程的寄存器¹，供6个可编程的段寄存器使用。每一个非编程的寄存器含有8个字节的段描述符，由相应的段寄存器中的段选择符来指定。

快速访问段描述符

每当一个段选择符被装入段寄存器时，相应的段描述符就由内存装入到对应的非编程CPU寄存器。从那时起，针对那个段的逻辑地址转换就可以不访问主存中的GDT或LDT。处理器只需直接引用存放段描述符的CPU寄存器即可。只有当段寄存器的内容改变时，才有必要访问GDT或LDT。

快速访问段描述符

由于一个段描述符是8字节长，因此它在GDT或LDT内的相对地址是由段选择符的最高13位的值乘以8²得到的。例如如果GDT在0x00020000³，且由段选择符所指定的索引号为2，即段选择符中的index值为2.那么相应的段描述符地址是0x00020000 + (2*8)。能够保存在GDT中的段描述符的最大数目是8191，即2^13-1。

这样就可以在GDT中找到段描述符的地址。

分段单元

下图显示了一个逻辑地址是怎样转换成相应的线性地址。

分段单元执行的操作

分段单元（segmentation）执行下列操作：

先检查段选择符中的TI字段，以决定段描述符保存在哪一个描述符表中，TI=1则在LDT中，TI=0则在GDT中。如果在GDT中，分段单元从gdtr寄存器中得到GDT的线性地址，否则从ldtr寄存器中得到LDT的线性地址。

从段选择符的index字段计算段描述符的地址，index字段的值乘以8，这个结果与gdtr或ldtr的内容相加。

把逻辑地址的偏移量与段描述符的Base字段的值相加就得到了线性地址。

Footnotes

1. 一个不能被程序员所设置的寄存器。 ↩

2. 一个段描述符的大小。 ↩

3. 这个值保存在gdtr寄存器中。 ↩