descriptortabellen

Deskriptortabellen sind zentrale Strukturen in vielen x86-kompatiblen Systemen, die dazu dienen, Ressourcen wie Speichersegmente, Interruptroutinen und andere Systemkomponenten zu beschreiben. Sie ermöglichen dem Prozessor eine Übersetzung von Segmentauswahlen zu detaillierten Deskriptoren, die Informationen über Basisadresse, Grenzwerte, Zugriffstyp und Schutzrechte enthalten. So wird Speicherzugriffen eine spezifische Adressierung und Zugriffskontrolle zugewiesen.

Aufbau und Inhalt der Deskriptortabellen

Ein Deskriptor enthält in der Regel Felder für die Basisadresse, den Adressbereich (Limit), Typ und Privilegien (DPL), Präsenzbit sowie Zusatzflaggen wie Grösse (D/B) und Granularität (G). Es gibt zwei Hauptkategorien: Segmentdeskriptoren (für Code- und Datensegmente) und Systemdeskriptoren (wie TSS, LDT, Gate-Deskriptoren). In der Praxis werden Deskriptoren in Tabellenform organisiert, etwa in der Global Descriptor Table (GDT) und der Local Descriptor Table (LDT) sowie in der Interrupt Descriptor Table (IDT) für Interrupt-Deskriptoren. Die Tabellen registrieren Adressbereich und Schutzparameter, die der Prozessor zur Speicherzugriffskontrolle und zur Unterbrechungsbehandlung heranzieht.

Verwendung und Betrieb

Beim Betrieb eines Systems werden GDT, IDT und ggf. LDT vom Betriebssystem aufgebaut und mittels der Anweisungen LGDT/LIDT geladen, wobei deren Basisadressen und Längen in den entsprechenden Registern GDTR bzw. IDTR abgelegt werden. Selektoren verweisen auf Deskriptoren innerhalb der Tabellen. In modernen 64-Bit-Systemen spielt die Segmentierung eine schrumpfende Rolle, dennoch bleiben Deskriptortabellen funktional vorhanden, um Kompatibilität zu älteren Anwendungen und bestimmten Systemkomponenten zu gewährleisten.

Besonderheiten

Fehlkonfigurationen der Deskriptortabellen können zu Schutzverletzungen oder Systemabstürzen führen. Deskriptortabellen sind daher zentraler Bestandteil der Speicherverwaltung, der Schutzmechanismen und der Interrupt-Verarbeitung in vielen Betriebssystemen. Beispiele aus der Praxis umfassen GDT-Einträge für Code- und Datensegmente sowie IDT-Einträge für Interrupt-Gates.