上一篇文章學習了：OS學習筆記】三十五 保護模式十：中斷描述符表、中斷門和陷阱門

本篇文章接著上一篇文章學習中斷任務。

我們在前面文章中一直在說通過中斷發起任務切換，本文就是將之前沒有說明白的內容：通過中斷發起任務切換講明白。

1、 中斷任務

當中斷和異常發生時，如果根據中斷向量從IDT中找到的描述符是任務門，則不是進行一般的中斷處理過程，而是發起任務切換。如下圖，是通過中斷發起任務切換的原理：

用中斷發起任務切換，直覺上的好處是方便。比如，因為硬件中斷的發起是客觀的，很容易用它來實現一個剝奪式的、搶占式的多任務系統。這就是硬件調度機制。

不過，這并不是它最主要的目的。想象一下，當前任務正在執行的時候，突然發生了終止類型的異常，比如雙重故障，會怎么樣？在這種情況下，想要用iretd指令返回到哪個任務繼續執行時不可能的了。

在這種情況下，如果把雙重故障的處理程序定義成任務，非常恰當。當雙重故障發生時，執行任務切換，切換到內核中的任務中去，從容的將發生故障的任務從從系統中抹去，回收內存空間，然后重新調度其他任務執行，會是最好的解決辦法。

具體的說，在中斷機制中使用任務門有以下好處：

• 被中斷的那個程序或者任務的整個執行環境可以被完整的保存起來（保存帶它的TSS中）
• 由于接管任務的是一個全新的任務，因此，可以使用一個全新的0特權級棧。這可以有效的防止因當前任務的0特權級棧遭到破壞而使整個系統崩潰
• 由于是切換到一個新的任務，因此，它有一個獨立的地址空間

當然，和一般的中斷胡成立過程相比，利用中斷發起任務切換也有不利的一面：那就是速度很慢，畢竟要保存大量的機器狀態，并進行一些列的特權級和內存訪問的檢查。

由中斷和異常而發起的任務切換時，不再保存CS、EIP的狀態，但是在任務切換工作完成后，處理器要把錯誤代碼壓入新任務的棧中（如果有錯誤代碼的話）。

任務是不可重入的，因此，在進入中斷任務之后和執行iretd指令之前，必須關中斷，以防止因相同的中斷再次發生而產生常規保護異常。

2、錯誤代碼

上面提到了錯誤代碼。下面我們簡單介紹錯誤代碼。

有些異常產生時，處理器會在異常處理程序或者中斷任務的棧中壓入一個錯誤代碼。通常，這意味著異常和特定的段選擇子或者中斷向量有關。

如下圖是一個錯誤代碼的格式：

• EXT位：異常是由外部事件引起的。此位為1時，表示異常是由NMI、硬件中斷等引發的。
• IDT位：用于指示描述符的位置。次位為1時，表示段選擇子的索引部分（錯誤代碼的位15-位3）是指向中斷描述符表（IDT）的。為0時，表示段選擇子的索引部分是指向GDT或者LDT的。
• TI位 ：僅在IDT位為0的時候才有意義。當TI=0時，表示段選擇子的索引部分指向GDT，否則指向LDT。
• 段選擇子的索引部分用于指示GDT/LDT內的段描述符，或者IDT內的門描述符，它就是我們平時所用的段選擇子段選擇子的高13位
• 有時候，錯誤代碼可能全是0，這表示異常的產生并非由于引用了一個特定的段，也有可能是想要引用一個段，但是那個段的描述符是空的。

3、總結

本文主要學習通過中斷發起的任務切換，以及學習以下錯誤代碼的格式以及各個位代表的含義。

詳細的內容還是要參考原書籍，這里只是做一個簡單的總結。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【OS学习笔记】三十六 保护模式十：通过中断发起任务切换----中断任务的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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