上一篇文章学习了中断与异常的概念：【OS学习笔记】三十四 保护模式十：中断和异常区别

本片文章接着学习以下内容：

  • 中断描述符表
  • 中断门
  • 陷阱门

1 中断描述符表

我们前面讲了无数次，在实模式下，是由位于低地址的1M内存中的中断向量表存放中断过程的地址。但是在保护模式下，有一点不一样，存放中断过程地址的是中断描述符表(IDT)，且中断描述符不一定位于低地址处。

顾名思义，在中断描述符表（IDT）中,存放是和中断相关的描述符，包括：中断门，陷阱门和任务门。

任务门在这篇文章中已经学习过了：【OS学习笔记】二十六 保护模式八：任务门—任务切换

中断门和陷阱门的描述符格式如下图所示：

由以上图，我们总结以下几点内容：

  • 调用门，任务门，中断门和陷阱门的描述符都非常类似，从大的方面来说，因为都用于实施控制转移，故都包括16位的目标代码段选择子，以及32位的段内偏移量
  • 中断门和陷阱门的描述符只允许存放在IDT中，任务门可以位于GDT,LDT,IDT中
  • 保户模式下的IDT可以位于任何位置。因为处理器内部有一个48位的中断描述符表寄存器IDTR，保存着中断描述符表在内存中的线性基地址和界限。如下图，和GDT一样，因为整个系统中只需要一个IDT就够了，所以，GDTR与IDTR不像LDTR和TR，没有也不需要选择器部分。

  • 这就意味着中断描述符表IDT可以位于内存中的任何位置，只要IDTR指向它即可。不过为了利用高速缓存使处理器的工作效率最大化，建议IDT的基地址是8字节对齐的。

2 保护模式下的中断处理过程示意图

最后我们给出在保护模式下，中断处理过程的示意图：

  • 当中断和异常发生时，处理器用中断向量乘以8的结果去访问IDT，从中取得对应的中断或者陷阱描述符。因为IDT是由IDTR指向的，所以这很容易做到。
  • 找到相应的描述符后，中断门和陷阱门中有目标代码段的选择子，以及段内偏移量。从而找到GDT或者LDT中的代码段描述符
  • 找到代码段描述符后，就可以从代码段描述符中取出对应的代码段的基地址与段内偏移量，从而取得具体的中断处理过程的代码，就可以执行代码了。

注意，以上没有考虑分页。

3、总结

本文主要学习中断描述符表，中断门和陷阱门三者之间的协调使用关系。

详细的内容还是要参考原书籍，这里只是做一个简单的总结。

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