中断和异常的转移方法

核心提示：4.通过任务门的转移如果中断向量号所只是的门描述符是任务门描述符，那么控制转移到一个作为独立的任务方式出现的处理程序，中断和异常的转移方法(2)，任务门中的选择子是指向描述对应处理程序任务的TSS段的选择子，即该选择子指示一个可用的286TSS或386TSS，标志寄存器中的NT位被置为1，表示任务嵌套，通过任务门的转移

4.通过任务门的转移

如果中断向量号所只是的门描述符是任务门描述符，那么控制转移到一个作为独立的任务方式出现的处理程序。任务门中的选择子是指向描述对应处理程序任务的TSS段的选择子，即该选择子指示一个可用的286TSS或386TSS。通过任务门的转移与通过任务门到一个可用的386TSS的段间调用指令CALL的转移很相似，主要的区别是，对于提供出错码的异常处理，在完成任务切换之后，把出错码压入新任务的堆栈中(通过任务门进行转移时，返回地址和外层栈指针不压入新任务的堆栈)。 通过任务门的转移，在进入中断或异常处理程序时，标志寄存器EFLAGS中的NT位被置为1，表示是嵌套任务，则IRET指令返回时，沿TSS中的链接字段返回到最后一个被挂起的任务。

在响应中断或处理异常时，使用任务门可提供一个处理程序任务的自动调度。这种任务调度由硬件直接执行，并且越过包含在操作系统中的软件任务切换，这就为处理程序提供了一个快速的任务切换。

5.转移方法的比较

对中断的响应和异常的处理，80386允许通过使用中断门或陷阱门实现由当前任务之内的一个过程进行处理；也允许通过使用任务门实现由另一个任务进行处理。在当前任务之内的处理程序较为简单，并可以很快地转移到处理程序，但处理程序要负责保存及恢复处理器的寄存器等内容。转到不同任务的处理程序要花费较长时间，保存及恢复处理器寄存器内容的开销作为任务切换的一部分。使用当前任务内的处理程序的方法，在响应中断或处理异常时，对正执行任务的状态可直接进行访问，但是这就要求每一个任务之内都包含一个处理程序。使用独立任务的处理方法，使处理程序得到较好的隔离，但在响应中断或处理异常时，对原任务状态的访问变得较为复杂。需要注意得是，有些异常必须由中断门或陷阱门进行处理，如上面提到得异常7。

无效TSS异常必须使用任务门进行处理，以保证处理程序有一个有效得任务环境。其它得异常通常在任务环境之内进行处理。在任务内，异常被检测并且不必屏蔽中断，所以，所以使用陷阱门。由陷阱门指示的异常处理程序是一个由所有任务共享的过程，所以该处理程序最好置于全局地址空间之内。如果各个任务要求有不同的处理程序，那么全局异常处理程序可保存一个各处理程序的入口表，并为引起异常的任务调用相应的处理程序。

中断通常与正执行的任务没有关系，并可能从使用任务门提供的隔离中获得好处。要求较快响应的中断，通过中断门可以得到较好的处理。因为中断随时都可能发生，所以，通过中断门访问的中断处理程序，必须置于全局地址空间中，以便对所有的任务都有效。还需强调的是，80386程序绝不能调用一个低特权级的过程，当处理器调用一个中断或异常处理程序时，它实施相同的规则，所以，这样一个过程必须至少具有与在其任务上下文中被调用的、由任务所执行的最高特权级的过程相同的特权级。因此，在使用中断门时，中断处理程序通常必须被安排在特权级0，否则若正在特权级0执行时发生中断，则不能进入中断处理程序，而会引起通用保护故障(中断处理程序使用任务门时除外，因为任务切换可以从任何特权级切换到目标任务的任何特权级)。

6.中断或异常处理后的返回

中断返回指令IRET用于从中断或异常处理程序的返回。该指令的执行根据任务嵌套标志NT位是否为1分为两种情形。

NT位为1，表示是嵌套任务的返回。当前TSS中的链接字段保存有前一任务的TSS的选择子，取出该选择子进行任务切换就完成了返回。这种情形在由通过任务门转入的中断或异常处理程序返回时出现，因为在由中断门或陷阱门转入处理程序时，NT位已被清0。

NT位为0，表示当前任务内的返回。这种情形在由通过中断门或陷阱门转入的中断或异常处理程序返回时出现。具体进行的操作包括：从堆栈顶弹出返回指针EIP及CS，然后弹出EFLAGS值。弹出的CS选择子的RPL字段，确定返回后的特权级。如果返回选择子的RPL与CPL相同，则不进行特权级改变。若RPL规定了一个外层特权级，则需要特权级改变，从内层堆栈中弹出外层堆栈的指针ESP及SS的值。这些做法与RET指令相似。例如，使用CS选择子的RPL，而不是由选择子标识的段的DPL，是为了返回到不在DPL给定特权级的一致代码段。若弹出的CS的选择子的RPL规定了一个内层特权级，则产生通用保护故障。需要注意的是，对于IRET指令，保存在当前堆栈中的返回地址中的选择子字段必须指向代码段描述符。而不能是系统段或门描述符。否则将引起通用保护故障。

对于提供出错代码的异常处理程序，必须先人为地从堆栈中弹出出错代码，然后再执行IRET指令，及出错代码不会自动被处理器弹出或取消。

中断返回指令IRET不仅能够用于由中断/异常引起的嵌套任务的返回，而且也适用于由段间调用指令CALL通过任务门引起的嵌套任务的返回，如前文所述，在执行通过任务门进行任务切换的段间调用指令CALL时，标志寄存器中的NT位被置为1，表示任务嵌套。而RET指令不能实现此功能。