3.5.1.Обработка прерываний в защищенном режиме
В защищенном режиме все прерывания делятся на 2 типа - обычные и исключения. Обычное прерывание инициализируется инструкцией INT или внешним событием. Перед передачей управления программе обслуживания прерывания флаг IF сбрасывается и прерывания запрещаются.
Исключение происходит в результате ошибки при выполнении команды, например, попытки записи за пределы сегмента, использование селектора, не определенного в таблице и т.п. Исключения соответствуют зарезервированным для процессора внутренним прерываниям реального режима. При передаче управления обработчику исключения флаг IF не меняется, поэтому особые случаи, возникающие в задачах не оказывают влияния на выполнение других задач.
Дескрипторная таблица прерываний (IDT) содержит вентили прерываний, исключений и задач. Расположение IDT определяется содержимым внутреннего регистра IDTR, структура которого аналогична GDTR, IDTR обычно загружают перед входом в защищенный режим.
Формат дескриптора IDT:
Поле TYPE байта доступа содержит значения:
0xЕ - вентиль прерывания,
0xF - вентиль ловушки,
0x5 - вентиль задачи.
Селектор показывает расположение дескриптора вентиля в GDT.
Обычно это кодовый сегмент.
Для обработки исключений зарезервированы первые 0x20 дескрипторов IDT. Список исключений:
0x00 - ошибка при выполнении деления
0x01 - исключение для пошаговой работы
0x02 - немаскируемое прерывание
0x03 - исключение по точке останова (Breakpoint)
0x04 - переполнение
0x05 - превышение заданного диапазона
0x06 - недействительный код операции, или длина команды больше 10 байт
0x07 - отсутствие сопроцессора
0x08 - двойная ошибка
0x09 - превышение сегмента сопроцессором
0x0A - недействительный сегмент TSS
0x0B - отсутствие сегмента в памяти
0x0C - исключение при работе со стеком (отсутствие сегмента стека в памяти или переполнение стека)
0x0D - защита памяти (попытки доступа к сегментам памяти при недостаточном уровне привилегий)
0x0E - отказ страницы памяти
0x0F - зарезервировано
0x10 - исключение сопроцессора
0x11..0x1A - зарезервированы
Для ряда исключений (0x08, 0x0A, 0X0B, 0X0C и 0X0D) в стек помещается код ошибки, содержащей информацию о природе исключения.
Кроме того, большинство зарезервированных прерываний обладают свойством повторной запускаемости, т.е. помещения в стек адреса команды вызывающей исключение, а не следующей, как в реальном режиме. В результате после обработки исключения повторяется прерванная команда. Например, если произошло обращение к сегменту, отсутствующему в памяти, то генерируется исключение 0x0B, обработчик которого выполняет свопинг, после чего повторяется команда обращения по адресу.
Если при обработке исключения возникает еще одно исключение, то генерируется исключение "двойная ошибка"(0x08). Возникновение третьего исключения при обработке этого приводит к тому, что процессор перезапускается.
3.5.2.Обработка аппаратных прерываний
Так как номера 0x08..0x0F зарезервированы для обработки исключений, то необходимо перепрограммировать контроллер прерываний.
Например, прерывание, генерируемое по сигналу IRQ0, обрабатывать 0x20 дескриптором IDT, по сигналу IRQ1 - 0x21 и т.д. Функция перепрограммирования контроллера прерываний приведена в книге Фроловых "Защищенный режим работы процессоров Intel 80286/80386/80486" на стр. 63-64.