Таблица дескрипторов прерываний - Википедия - Interrupt descriptor table

Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшать эта статья введение более точные цитаты. (Сентябрь 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

В Таблица дескрипторов прерываний (IDT) - это структура данных, используемая архитектура x86 реализовать вектор прерывания стол. IDT используется процессором для определения правильного ответа на прерывает и исключения.

Подробности в описании ниже относятся конкретно к архитектуре x86 и AMD64 архитектура. Другие архитектуры имеют аналогичные структуры данных, но могут вести себя по-другому.

Использование IDT запускается тремя типами событий: аппаратными прерываниями, программными прерываниями и исключениями процессора, которые вместе называются прерывает. IDT состоит из 256 векторы прерывания –Первые 32 (0–31 или 0x00–0x1F) зарезервированы для исключений процессора.

Реальный режим

в 8086 В процессоре таблица прерываний называется IVT (таблица векторов прерываний). IVT всегда находится в одном и том же месте в памяти, начиная с 0x0000 к 0x03ff, и состоит из 256 четырехбайтовых реальный режим дальние указатели (256 × 4 = 1024 байта памяти).

Указатель реального режима определяется как 16-битный сегмент и 16-битное смещение в этом сегменте. Сегмент внутренне расширяется процессором до 20 бит, сдвигая его на 4 бита влево, тем самым ограничивая обработчики прерываний реального режима первым 1 мегабайтом памяти. Первые 32 вектора зарезервированы для внутренних исключений процессора, а аппаратные прерывания могут быть отображены на любой из векторов с помощью программируемого контроллера прерываний.

На 80286 а позже размер и расположение IVT можно изменить так же, как это сделано с IDT в защищенный режим (то есть через инструкцию LIDT), хотя это не меняет ее формат. 80286 также представил область высокой памяти, что увеличивает ограничение адреса в реальном режиме на 65 520 байт.

Обычно используется прерывание реального режима x86: ИНТ 10H, то Видео BIOS код для обработки примитивных функций рисования экрана, таких как рисование пикселей и изменение разрешения экрана.

Защищенный режим

В защищенный режим, IDT - это массив дескрипторов, последовательно сохраняемых в памяти и индексированных вектором прерывания. Полностью заполненная IDT - 2 КБ в 32-битном защищенном режиме (256 записей по 8 байт каждая) длиной и 4 КБ. КБ в 64-битном защищенном режиме (256 записей по 16 байт каждая). Необязательно использовать все возможные записи: достаточно заполнить IDT до самого высокого используемого вектора прерывания и установить часть длины IDT для IDTR соответственно.

IDT защищенного режима может находиться где угодно в физической памяти. В процессоре есть специальный регистр (IDTR) для хранения как физического базового адреса, так и длины IDT в байтах. Когда происходит прерывание, процессор умножает вектор прерывания на размер дескриптора и добавляет результат к базовому адресу IDT. Затем с помощью длины IDT проверяется, находится ли результирующий адрес памяти в таблице; если он слишком большой, создается исключение. Если все в порядке, дескриптор, хранящийся в вычисленной ячейке памяти, загружается, и действия выполняются в соответствии с типом и содержимым дескриптора.

Дескрипторы могут быть либо шлюзами прерывания, либо шлюзами-ловушками, либо, только для 32-битного защищенного режима, шлюзами задач. Шлюзы прерывания и ловушки указывают на ячейку памяти, содержащую код для выполнения, путем указания как сегмента (присутствующего либо в GDT или же LDT ) и смещение внутри этого сегмента. Единственное различие между этими двумя параметрами заключается в том, что шлюз прерывания отключает дальнейшую обработку процессором аппаратных прерываний, что делает его особенно подходящим для обслуживания аппаратных прерываний, в то время как шлюз прерывания оставляет аппаратные прерывания включенными и, таким образом, в основном используется для обработки программных прерываний и исключений. Наконец, шлюз задачи вызовет переключение текущего активного сегмента состояния задачи, используя аппаратный механизм переключения задач, чтобы эффективно передать использование процессора другой программе, потоку или процессу.

Векторы 0–31 зарезервированы Intel для исключений, генерируемых процессором (общая ошибка защиты, ошибка страницы, так далее.). В настоящее время процессоры Intel используют только векторы 0–20, а процессоры AMD используют векторы 0–19 и 29–30. Однако будущие процессоры могут создать несовместимость для сломанного программного обеспечения, которое использует эти векторы для других целей.

Аппаратные исключения

Все INT_NUM от 0x0 до 0x1F включительно зарезервированы для исключений; INT_NUM больше 0x1F используются для обработки прерываний. (Обратите внимание, что IBM PC не всегда соблюдали это правило, например, использовали прерывание 5 для указания Снимок экрана была нажата клавиша.)

Крючок

Немного Windows программы крюк звонки в IDT. Это включает в себя написание режима ядра Водитель который перехватывает вызовы к IDT и добавляет свою собственную обработку. Это никогда официально не поддерживалось Microsoft, но не было программно предотвращено в его операционных системах до 64-битный версии Windows, в которых драйвер, пытающийся использовать режим ядра крюк заставит машину проверка ошибок.^[1]

Рекомендации

Общий

• Руководство разработчика программного обеспечения для архитектур Intel 64 и IA-32, Том 3: Руководство по системному программированию

внешняя ссылка

• Руководство разработчика программного обеспечения для архитектур Intel 64 и IA-32, том 3A: Руководство по системному программированию, часть 1 (см. ГЛАВУ 5, УПРАВЛЕНИЕ ПРЕРЫВАНИЯМИ И ИСКЛЮЧЕНИЯМИ и ГЛАВУ 10, РАСШИРЕННЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОНТРОЛЛЕР ПРЕРЫВАНИЯ)]
• Таблица дескрипторов прерываний на OSDev.org