Дескриптор шлюза

Дескриптор шлюза — служебная структура данных, служащая для различных переходов. Используется только в защищённом режиме. В реальном режиме некоторым аналогом может служить дальний адрес. Длина дескриптора стандартна и равна восьми байтам.

Структура дескриптора шлюза вызова (курсивом обозначены поля, которых не было в 80286

• Смещение (англ. Offset, жёлтые поля) — смещение процедуры в сегменте кода;
• Селектор (англ. Selector, оранжевое поле) — селектор сегмента процедуры, на который происходит переход. Может быть сегментом кода или TSS;
• Количество параметров (англ. Words count, голубое поле, биты 32-36) — количество слов (16-разрядный стек) или двойных слов (32-разрядный стек), копируемых из стека вызывающей программы в стек вызываемой процедуры. Актуально только при смене уровня привилегий; используется только в шлюзах вызова (Call Gate)
• Тип/права доступа (голубые поля, биты 40-47) — права доступа к шлюзу и его тип (см. Дескриптор сегмента — типы системных сегментов).

Селектор и смещение составляют обычный дальний адрес точки входа в процедуру.

При выполнении дальних команд CALL, JMP с указанием селектора шлюза, значение смещения, указываемого в команде игнорируется.

Алгоритм перехода с использованием шлюза:

• Если уровень привилегий вызываемого сегмента кода численно меньше CPL, то происходит смена стека: из соответствующих полей TSS загружаются новые значения SS, (E)SP;
• Если была смена стека, то в новый стек сохраняется предыдущие значения SS, (E)SP (до вызова);
• Если была смена стека, а шлюз является шлюзом вызова, то в новый стек копируются WC слов/двойных слов из стека вызывающей программы;
• Если это шлюз прерывания или ловушки, то сохраняется значение (E)Flags;
• Сохраняется текущее значение CS, (E)IP;
• Из дескриптора шлюза в регистры CS:(E)IP загружается новый дальний адрес, указанный в соответствующих полях дескриптора;

Теперь подробнее:

Шлюз вызова (англ. Call Gate)

см также en:Call gate

Нельзя использовать в IDT.

Характерной особенностью шлюза вызова является наличие поля WC, благодаря которому возможна передача до 2⁵=32 слов/двойных слов вызываемой процедуре через стек. Подробнее данный тип шлюза описан в статье Сегментная защита памяти

Шлюз задачи (англ. Task Gate)

Может использоваться в любой из трёх дескрипторных таблиц.

Единственная особенность этого шлюза состоит в том, что в качестве сегмента указан сегмент TSS. Поля смещения не используются и могут иметь любое значение.

Шлюз прерывания (англ. Interrupt Gate)

Этот шлюз используется только в IDT.

Его особенностью является сброс флага прерываний IF при входе в процедуру обработки. Так как прежнее значение регистра флагов сохраняется в стеке, то при выходе из процедуры обработки флаг IF принимает исходное положение. Это позволяет обрабатывать некоторые прерывания в режиме CLI.

Шлюз ловушки (англ. Trap Gate)

Этот шлюз используется только в IDT.

Самый простой шлюз. При поступлении прерывания просто переходит на процедуру обработки (при необходимости производится переключение стека).

См. также

• Дескриптор сегмента
• Дескрипторные таблицы
• Регистры пользовательские x86
• Сегментная адресация памяти
• Сегментная защита памяти

Ссылки

• http://www.intel.com/products/processor/manuals/