HITEA 版 (精华区)

发信人: hfl (凤凰·风中轻舞), 信区: HITEA
标  题: VxD世界——关于“描述表”
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年04月02日20:45:27 星期二), 站内信件


  前面我们提到了在保护模式下，内存中往往至少有三张表：GDT，LDT，IDT。聪明

  的你可能要问：这几张表都在内存的什么地方呢？


  图1 几个重要的寄存器的示意图


  这三张表的位置是由三个寄存器记录的。这三个寄存器分别是：GDTR，LDTR，

  IDTR。我们还要补充讲解一个寄存器，那就是TR（Task Register），这个寄存器

  与保护模式的任务管理有关。在386中，这几个寄存器如图1所示。


  我们可以看到GDTR和IDTR都分别包含32位的物理地址和16位的权限级别，总共48

  位。GDTR和IDTR中的32位地址是线性地址，不是段：偏移（Seg:Offset）的组合

  形式，它表明了段开始的地方，如果说系统还没有启动内存分页管理机制的话，那

  这个线性地址就是物理地址，可是一旦系统启动了内存分页管理机制，GDTR和

  IDTR中的32位线性地址就不再指向物理地址了。


  CPU保留了GDT中的第一个描述符，任何试图通过GDT中的第一个描述符来访问内

  存的操作都是非法的（还记得Win95下那可怕的蓝屏吗？）。如果指向GDT的段选

  择器的Index域为0的话，那就指向空的段选择器。段选择器的示意如图2：


  TI：Talbe Indicator

  RPL：Requestor Privilege Level


  图2 段选择器


  这就是说，在保护模式下，far NULL指针是非法的。而在实模式下，NULL指针却是有
意义的。


  在内存中（当然是指CPU工作在保护模式下啦），GDT和IDT都只有一份，也就是

  说，它们是全局的，任何一个任务改变了这两张表，都会对别的任务产生影响。


  下面我们谈谈IDT、IDT中的每一项，也就是每一个描述符，都定义了256个中断中

  的一个。还记得实模式下MS－DOS环境中的中断向量表吧？在保护模式下，中断描

  述表IDT代替了中断向量表。虽说中断描述表可以容纳8192个中断描述符，可是

  CPU能利用的只有处于前面的256个。所以中断描述表的长度限制应该是7FFh（23

  ×28－1）。


  T=0：Interrupt gate描述符

  1：Trap gate描述符


  图3 Trap/Interrupt gate描述符


  其实中断描述表（IDT）中可以有两种描述符：Interrupt gate描述符、Trap gate描


  述符。图3显示了Trap/Interrupt gate描述符的结构。这里提到了gate这个词，一般


  译作“门”。 “中断门”形像地直接表示了中断调用的过程：中断调用就像经过一


  扇门一样，这个门就是中断描述符，因为中断描述符中有DPL等权限盘查的标志，

  所以要想通过这扇门调用相应的中断服务程序是需要一定的资格的。


  Trap和Interrupt gate非常相似，一般来说Trap gate是用来捕获系统异常，而

  Interrupt gate用来响应中断。在具体的实现上，只有一点不同：Interrupt gate会
将

  IF置为0，这样可以屏蔽硬件中断。但是Trap gate不会改变IF的值。


  寄存器LDTR中存有LDT的位置。与GDT不同的是，内存中可以有多份LDT。每一个

  任务都可以有自己的LDT。从图1中我们可以看到，LDTR不包含“地址 / 权限”位

  。LDTR中所包含的是一个段选择器。这个段选择器指向GDT中的一项，但不是普

  通的一项，这一项是指向某一LDT的描述符。你可能马上意识到，GDT中可以包含

  指向不同LDT的描述符，不错，正是这样的。在Windows保护模式下，每一个MS－

  DOS应用程序都有自己的LDT，而所有的Windows应用程序都共享一份LDT。是不

  是想起些什么来了？对了，这与Windows中VM（虚拟机）的概念多少类似！ 


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