门描述符
在系統中除了存儲段描述符和系統段描述符外,還有一類門描述符。門描述符并不描述某種內存段,而是描述控制轉移的入口點。這種描述符好比一個同向另一代碼段的門。通過這種門,可實現任務內特權級的變換和任務間的切換。所以,這種門描述符也稱為控制門。其中,門描述符共分為4種分別是,調用門(CallGates),陷阱門(TrapGates),中斷門(Interrupt Gates)和任務門(TaskGates)。
任務門指示任務。任務門內的選擇子必須指示GDT中的任務狀態段TSS描述符,門中的偏移無意義。任務的入口點保存在TSS中。利用段間轉移指令JMP和段間調用指令CALL,通過任務門可實現任務切換。
?中斷門和陷阱門描述中斷/異常處理程序的人口點。中斷門和陷阱門內的選擇子必須指向代碼段描述符,門內的偏移就是對應代碼段的人口點的偏移。中斷門和陷阱門只有在中斷描述符表IDT中才有效。這兩種門是用來描述中斷和異常的入口的。其只能出現在IDT(中斷描述符表)中(對于IDT后面將有詳細描述),不能出現在GDT(全局描述符表)和LDT(局部描述符表)中.
這兩種門的格式如下表:
注:DPL - 描述符特權級
P - 門有效標志
D - 門規模(1 = 32位; 0 - 16位)
這里的段選擇子用來查找GDT和IDT,得到一個代碼段描述符,并最終得到代碼段的基地址,再加上圖中的偏移量就能夠得到中斷處理程序的入口了。由于中斷處理程序是在當前任務的上下文中運行的,因此可能會出現中斷處理程序與被中斷程序特權級不一致的問題,這時就會發生堆棧切換。對于由軟中斷所產生的中斷和異常CPU要求,CPL必須小于等于門的DPL。
在整個中斷處理程序中,CPU會將TF置成0,以禁止中斷處理程序單步執行,并將NT置成0,以在使用IRET指令返回時是回到同一個任務。對于中斷門和陷阱門,其就在于對EFLAGS寄存器中IF標志的處理方法不同,當調用中斷門時,IF被清除。而調用陷阱門時則不對IF進行處理。
在從中斷處理程序返回的過程中,如果當初是通過陷阱門或中斷門進入的,則從堆棧頂彈出EIP和CS,以及EFLAGS。然后根據CS寄存器選擇子的RPL字段確定返回后的特權級。值得注意的是,如果RPL為一個內層特權級,則將會產生通用保護故障。對于需要提供出錯誤碼的中斷處理程序,則必須先人為地從堆棧中彈出出錯誤碼,在執行IRET指令返回。
進入中斷和異常還可以通過任務門,即將中斷處理程序作為一個任務進行處理,使用該方法即將中斷處理程序當成一個任務來看待,對于這種方式的具體操作在以后的文章中會有討論。而對于調用門由于其只能出現在GDT和LDT中,因此與我們這里討論的中斷和異常無關。
總結
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