程序14-17 linux/include/asm/system.h
//// 移动到用户模式运行。
// 该函数利用iret指令实现从内核模式移动到初始任务0中去执行。
1 #define move_to_user_mode() \
2 __asm__ ("movl %%esp,%%eax\n\t" \ // 保存堆栈指针esp到eax寄存器中。
3 "pushl $0x17\n\t" \ // 首先将堆栈段选择符(SS)入栈。
4 "pushl %%eax\n\t" \ // 然后将保存的堆栈指针值(esp)入栈。
5 "pushfl\n\t" \ // 将标志寄存器(eflags)内容入栈。
6 "pushl $0x0f\n\t" \ // 将Task0代码段选择符(cs)入栈。
7 "pushl $1f\n\t" \ // 将下面标号1的偏移地址(eip)入栈。
8 "iret\n" \ // 执行中断返回指令，则会跳转到下面标号1处。
9 "1:\tmovl $0x17,%%eax\n\t" \ // 此时开始执行任务0，
10 "movw %%ax,%%ds\n\t" \ // 初始化段寄存器指向本局部表的数据段。
11 "movw %%ax,%%es\n\t" \
12 "movw %%ax,%%fs\n\t" \
13 "movw %%ax,%%gs" \
14 :::"ax")
15
16 #define sti() __asm__ ("sti"::) // 开中断嵌入汇编宏函数。
17 #define cli() __asm__ ("cli"::) // 关中断。
18 #define nop() __asm__ ("nop"::) // 空操作。
19
20 #define iret() __asm__ ("iret"::) // 中断返回。
21
//// 设置门描述符宏。
// 根据参数中的中断或异常处理过程地址addr、门描述符类型type和特权级信息dpl，设置位于
// 地址gate_addr处的门描述符。（注意：下面“偏移”值是相对于内核代码或数据段来说的）。
// 参数：gate_addr -描述符地址；type -描述符类型域值；dpl -描述符特权级；addr -偏移地址。
// %0 - (由dpl,type组合成的类型标志字)；%1 - (描述符低4字节地址)；
// %2 - (描述符高4字节地址)；%3 - edx(程序偏移地址addr)；%4 - eax(高字中含有段选择符0x8)。
22 #define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr) \
23 __asm__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \ // 将偏移地址低字与选择符组合成描述符低4字节(eax)。
24 "movw %0,%%dx\n\t" \ // 将类型标志字与偏移高字组合成描述符高4字节(edx)。
25 "movl %%eax,%1\n\t" \ // 分别设置门描述符的低4字节和高4字节。
26 "movl %%edx,%2" \
27 : \
28 : "i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
29 "o" (*((char *) (gate_addr))), \
30 "o" (*(4+(char *) (gate_addr))), \
31 "d" ((char *) (addr)),"a" (0x00080000))
32
//// 设置中断门函数（自动屏蔽随后的中断）。
// 参数：n - 中断号；addr - 中断程序偏移地址。
// &idt[n]是中断描述符表中中断号n对应项的偏移值；中断描述符的类型是14，特权级是0。
33 #define set_intr_gate(n,addr) \
34 _set_gate(&idt[n],14,0,addr)
35
//// 设置陷阱门函数。
// 参数：n - 中断号；addr - 中断程序偏移地址。
// &idt[n]是中断描述符表中中断号n对应项的偏移值；中断描述符的类型是15，特权级是0。
36 #define set_trap_gate(n,addr) \
37 _set_gate(&idt[n],15,0,addr)
38
//// 设置系统陷阱门函数。
// 上面set_trap_gate()设置的描述符的特权级为0，而这里是3。因此set_system_gate()设置的
// 中断处理过程能够被所有程序执行。例如单步调试、溢出出错和边界超出出错处理。
// 参数：n - 中断号；addr - 中断程序偏移地址。
// &idt[n]是中断描述符表中中断号n对应项的偏移值；中断描述符的类型是15，特权级是3。
39 #define set_system_gate(n,addr) \
40 _set_gate(&idt[n],15,3,addr)
41
//// 设置段描述符函数（内核中没有用到）。
// 参数：gate_addr -描述符地址；type -描述符中类型域值；dpl -描述符特权层值；
// base - 段的基地址；limit - 段限长。
// 请参见段描述符的格式。注意，这里赋值对象弄反了。43行应该是 *((gate_addr)+1)，而
// 49行才是 *(gate_addr)。不过内核代码中没有用到这个宏，所以Linus没有察觉 :-)
42 #define _set_seg_desc(gate_addr,type,dpl,base,limit) {\
43 *(gate_addr) = ((base) & 0xff000000) | \ // 描述符低4字节。
44 (((base) & 0x00ff0000)>>16) | \
45 ((limit) & 0xf0000) | \
46 ((dpl)<<13) | \
47 (0x00408000) | \
48 ((type)<<8); \
49 *((gate_addr)+1) = (((base) & 0x0000ffff)<<16) | \ // 描述符高4字节。
50 ((limit) & 0x0ffff); }
51
//// 在全局表中设置任务状态段/局部表描述符。状态段和局部表段的长度均被设置成104字节。
// 参数：n - 在全局表中描述符项n所对应的地址；addr - 状态段/局部表所在内存的基地址。
// type - 描述符中的标志类型字节。
// %0 - eax(地址addr)；%1 - (描述符项n的地址)；%2 - (描述符项n的地址偏移2处)；
// %3 - (描述符项n的地址偏移4处)；%4 - (描述符项n的地址偏移5处)；
// %5 - (描述符项n的地址偏移6处)；%6 - (描述符项n的地址偏移7处)；
52 #define _set_tssldt_desc(n,addr,type) \
53 __asm__ ("movw $104,%1\n\t" \ // 将TSS（或LDT）长度放入描述符长度域(第0-1字节)。
54 "movw %%ax,%2\n\t" \ // 将基地址的低字放入描述符第2-3字节。
55 "rorl $16,%%eax\n\t" \ // 将基地址高字右循环移入ax中（低字则进入高字处）。
56 "movb %%al,%3\n\t" \ // 将基地址高字中低字节移入描述符第4字节。
57 "movb $" type ",%4\n\t" \ // 将标志类型字节移入描述符的第5字节。
58 "movb $0x00,%5\n\t" \ // 描述符的第6字节置0。
59 "movb %%ah,%6\n\t" \ // 将基地址高字中高字节移入描述符第7字节。
60 "rorl $16,%%eax" \ // 再右循环16比特，eax恢复原值。
61 ::"a" (addr), "m" (*(n)), "m" (*(n+2)), "m" (*(n+4)), \
62 "m" (*(n+5)), "m" (*(n+6)), "m" (*(n+7)) \
63 )
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//// 在全局表中设置任务状态段描述符。
// n - 是该描述符的指针；addr - 是描述符项中段的基地址值。任务状态段描述符的类型是0x89。
65 #define set_tss_desc(n,addr) _set_tssldt_desc(((char *) (n)),addr,"0x89")
//// 在全局表中设置局部表描述符。
// n - 是该描述符的指针；addr - 是描述符项中段的基地址值。局部表段描述符的类型是0x82。
66 #define set_ldt_desc(n,addr) _set_tssldt_desc(((char *) (n)),addr,"0x82")
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