-
Обработка прерываний в защищенном режиме
Прерывания и исключения можно разделить на несколько групп:
-
сбои
-
ловушки
-
аварийное завершение
Сбой
В стек записываются значения регистров cs:ip, которые указывают на команду, вызвавшую прерывание. После обработки прерывания происходит возврат к команде, которая вызвала сбой.
Таким образом происходит рестарт программы с того места, где возникла ошибка. Например, деление на 0, пошаговый режим, недопустимая команда, обращение к отсутствующему сопроцессору.
Ловушка
Классические прерывания-исключения, при возникновении которых в стек записывается содержимое cs:ip, указывающее на команду, следующую за командой, вызвавшей прерывание.
Например, сигнал на входе NMI микропроцессора, остановка в контрольной точке, аппаратное прерывание, прерывание определяемое пользователем.
Аварийное завершение
Информация о месте возникновения прерывания недоступна. Поэтому рестарт невозможен.
При возникновении прерывания с номером N микропроцессор выполняет следующие действия:
-
определяет местоположение таблицы IDT (в регистре IDTR содержится размер и адрес данной таблицы)
-
складывает значение адреса, по которому размещена IDT и значение N*8
-
по смещению IDT+N*8 в таблице IDT должен быть 8-байтовый дескриптор, определяющий местоположение процедуры обработки прерывания
-
в стек записывается состояние регистров флагов fs, стека ss, счетчика команд
Некоторые прерывания записывают в стек код ошибки. Этот код может быть использован для установления причины прерывания (EIP – 16-разрядный код ошибки)
INDEX – код завершения (разр 3 – 15)
ENT – «1» аппаратные прерывания
«0» некорректная команда
IDT – определяет индекс дескриптора в таблице: «0» IDT, «1» GDT либо LDT
TI – дескриптор в LDT («1»), в GDT («0»)
INDEX – номер дескриптора в одной из таблиц
INTN – номер прерывания .
КП – контроллер прерываний.
МП - микропроцессор.
Шлюз по структуре равен дескриптору. Он указывает на дескриптор в GDT или LDT, который вызывает обработчик прерываний.
-
Особенности обработки ловушек
Структура шлюза ловушки
P – бит присутствия вызова (использования ловушек)
DPL – разрешаемый приоритет
1111 – присутствие ловушки
indicator – указывает на таблицу (LDT или GDT).
Вызов обработчика прерываний с помощью ловушки
Селектор, который находится в ловушке указывает на дескриптор, который находится в GDT. Из дескриптора выбирается нужная информация, которая необходима дальше. В сегменте кода обработчик прерывания может располагаться в разных местах. Путем суммирования находится местоположение обработчика прерывания.
В таблице GDT 256 дескрипторов для ловушек часть из них пустая. Если место пустое, то ставится заглушка (IRET, прерывание 1Ch). Множество дескрипторов носит название шлюзы. Шлюз обращается к вызываемой процедуре через дескриптор. Могут быть шлюзы ловушки, шлюзы прерываний, шлюзы задачи, шлюзы вызова. Их содержимое зависит от использования прерываний и от особенностей передачи управления в программу обработки прерываний.