中断描述符表(Interrupt Descriptor Table,IDT)

中断描述符表(Interrupt Descriptor Table,IDT)将每一个异常或 中断向量分别与它们的处理过程联系起来。与GDT和LDT表相似,IDT也是由8字节长描述符组成的一个数组。
#pragma pack(push, 1)
//IDT的内存空间是一个数组。每一个元素都有以下的结构
typedef struct P2C_IDT_ENTRY_ {
    P2C_U16        offset_low;
    P2C_U16        selector;
    P2C_U8        reserved;
    P2C_U8        type:4;
    P2C_U8        always0:1;
    P2C_U8        dpl:2;
    P2C_U8        present:1;
    P2C_U16        offset_high;
}P2C_IDTENTRY, *PP2C_IDTENTRY;
#pragma pack(pop)

 

中断描述符表
能够包含描述符。为了构成IDT表中的一个索引值,处理器把异常或中断的向量号乘以8。由于最多只
有256个中断或异常向量,因此IDT无需包含多于256个描述符。IDT中能够含有少于256个描述符,由于
只有可能发生的异常或中断才须要描述符。不过IDT中全部空描述符项应该设置其存在位(标志)为0
//
//如今这个中断门没有用了,设置type = 0使之空闲
//
idt_addr[old_id].type = 0;
IDT表能够驻留在线性 地址空间的任何地方,处理器使用IDTR 寄存器来定位IDT表的位置。这个寄存器
中含有IDT表32位的基地址和16位的长度(限长)值。IDT表基地址应该对齐在8 字节
界上以提升处理器的访问效率。限长值是以 字节为单位的IDT表的长度。
#pragma pack(push, 1)
//从sidt指令得到一个以下的结构,从这里能够获得IDT的开始地址
typedef struct P2C_IDTR_ {
    P2C_U16        limit; // 范围
    P2C_U32        base; //基地址
}P2C_IDTR, *PP2C_IDTR;
#pragma pack(pop)

 

中断描述符表IDT和寄存器IDTR
LIDT和SIDT指令分别用于加载和保存IDTR寄存器的内容
LIDT指令用于把内存中的限长值和基地址操做数加载到IDTR寄存器中。该指令仅能由当前 特权级CPL是0的代码执行,一般被用于建立IDT时的操做
系统初始化代码中。
SIDT指令用于把IDTR中的基地址和限长内容复制到内存中。该指令可在任何特权
级上执行。
VOID    *p2cGetIdt()
{
    PAGED_CODE();

    P2C_IDTR idtr;

    //
    //一句汇编读取到IDT的位置
    //
    _asm sidt idtr;
    return (void *)idtr.base;
}
 
若是中断或异常向量引用的描述符超过了IDT的界限,处理器会产生一个通常保护性异常
在实地址模式中CPU把内存中从0开始的1K字节做为一个中断向量表。表中的 每一个表项占四个字节,由两个字节的 段地址和两个字节的 偏移量组成,这样构成的地址即是相应 中断处理程序的入口地址。可是,在保护模式下,由四 字节的表项构成的 中断向量表显然知足不了要求。这是由于,除了两个字节的 段描述符偏移量必用四字节来表示;‚要有反映 模式切换的信息

 
在保护模式下中断向量表中的表项由8个字节组成,中断向量表也改叫作中断描述符表IDT(InterruptDescriptor Table)。其中的每一个表项叫作一个门描述符(gate descriptor),“门”的含义是当中断发生时必须先经过这些门,而后才能进入相应的处理程序。
#pragma pack(push, 1)
//IDT的内存空间是一个数组。每一个元素都有以下的结构
typedef struct P2C_IDT_ENTRY_ {
    P2C_U16        offset_low;
    P2C_U16        selector;
    P2C_U8        reserved;
    P2C_U8        type:4;
    P2C_U8        always0:1;
    P2C_U8        dpl:2;
    P2C_U8        present:1;
    P2C_U16        offset_high;
}P2C_IDTENTRY, *PP2C_IDTENTRY;
#pragma pack(pop)
 
主要门描述符是:
· 中断门(Interrupt gate)
其类型码为110,中断门包含了一个中断或 异常处理程序所在段的选择符和段内 偏移量。当控制权经过中断门进入 中断处理程序时,处理器清IF标志,即关中断,以免嵌套中断的发生。中断门中的DPL(Descriptor Privilege Level)为0,所以,用户态的进程不能访问Intel的中断门。全部的 中断处理程序都由中断门激活,并所有限制在 内核态。
·  陷阱门(Trap gate)
其类型码为111,与中断门相似,其惟一的区别是,控制权经过 陷阱门进入处理程序时维持IF标志位不变,也就是说,不关中断。
· 系统门(System gate)
这是Linux内核特别设置的,用来让用户态的进程访问Intel的 陷阱门,所以,门描述符的DPL为3。经过系统门来激活4个Linux 异常处理程序,它们的向量是三、四、5及128,也就是说,在用户态下,可使用int三、into、bound 及int0x80四条 汇编指令
最后,在保护模式下,中断描述符表在内存的位置再也不限于从地址0开始的地方,而是能够放在内存的任何地方。为此,CPU中增设了一个中断描述符表寄存器IDTR,用来存放中断描述符表在内存的起始地址。中断描述符表寄存器IDTR是一个48位的寄存器,其低16位保存中断描述符表的大小,高32位保存IDT的 基址.
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