【0】README

text description from orange’s implemention of a os and for complete code ,please visit https://github.com/pacosonTang/Orange-s-OS/blob/master/p62.asm.


【1】 回忆——关于堆栈

通过调用门进行有特权级变换的转移——理论篇

  • (1)出现的问题: call 指令 执行前后的堆栈已经不再是同一个堆栈 了,那么我们在堆栈A中压入参数和返回地址, 需要出栈(ret or retf)时,堆栈却变成了堆栈B, 这该怎么办呢?
  • (2)解决方法: Intel提供一种机制, 将堆栈A的内容复制到 堆栈B中, 如下图;



  • (3)TSS闪亮登场(task-state segment -任务状态段)

    (不同特权级的代码段间的转移,会发生堆栈切换,使得调用者的入栈的堆栈是针对调用者本身的堆栈, 而出栈操作是针对被调用者的堆栈,即入栈和出栈的堆栈不一致,使得特权级间跳转出错,故引入了 TSS)

  • 出现的问题: 由于每个任务可能在4个特权级间转移,故每个任务实际上需要4个堆栈;问题是:我们只有一个ss 和 esp, 那么当发生堆栈切换,我们该从哪里获取其他堆栈的ss 和 esp 呢?

  • 解决方法: 我们引入TSS, 它可以解决这个问题, TSS 数据结构 和 TSS段描述符的数据结构 如下;




【2】举个荔枝:

如,我们当前在ring3 , 当转移只ring1 时, 堆栈将被自动切换到由 ss1 和 esp1 指定的位置。由于只是在外层到内层(低特权级到高特权级)切换时,新堆栈才会从TSS中取得,所以TSS 并没有位于最外层 ring3 的堆栈信息;

(2.1)转移的过程中,CPU所做的工作:

  • 1) 根据目标代码段的DPL,从TSS中选择应该切换到哪个ss 和 esp;
  • 2) 从TSS 中读取新的ss 和 esp。在这个过程中,若发现ss、esp 或者 TSS 界限错误都会导致无效 TSS异常;
  • 3) 对ss 描述符进行检验,若发生错误,同样产生#TS异常;
  • 4) 暂时性保存当前ss 和 esp 的值;
  • 5) 加载新的 ss 和 esp;
  • 6) 将刚刚保存起来的ss 和 esp 的值压栈;
  • 7) 从调用者堆栈中将参数 复制到被调用者堆栈中(新堆栈中), 复制参数的数目由调用门中 Param Count一项来决定;
  • 8) 将当前的 cs 和 eip 压栈;
  • 9) 加载调用门中指定的新的cs 和 eip, 开始执行被调用者过程;

(2.2)从被调用者到调用者的返回过程中, 处理器的工作:

(实际上,ret这个指令不仅可以实现短返回和长返回, 而且可以实现带有特权级变换的长返回)

  • 1)检查保存的cs 中的RPL 以判断返回时是否要变换特权级;
  • 2)加载被调用者堆栈上的cs 和eip;
  • 3)如果ret 指令含有参数,则增加esp 跳过参数,然后esp 将指向被保存过的调用者ss 和 esp ;ret的参数个数对应 调用门中的 Param Count的值;
  • 4)加载ss 和 esp , 切换到调用者堆栈,被调用者的ss 和 esp 被丢弃;
  • 5)如果ret 指令含有参数, 增加esp 的值以跳过参数;
  • 6)检查ds、es、fs、gs的值,如果其中哪一个寄存器指向的段的DPL 小于CPL(此规则不适用于一致代码段),那么一个空描述符会被加载到该寄存器;

【3】总结:(使用调用门的过程实际上分为两部分)

  • (1)从低特权级到高特权级,通过调用门和call 指令来实现;
  • (2)从高特权级到低特权级, 通过ret 指令来实现;(即,ret 指令可以实现从高特权级到低特权级的转移)

(Attention):

  • A1)从调用者堆栈中将参数复制到被调用者堆栈(新堆栈)中, 复制参数的数目由 调用门中 Param Count 一项来决定,(调用门中 Param Count的作用);
  • A2) ret(retf)是call 的反过程, 只是带参数的ret 指令会同时释放事先被压栈的参数;

为什么引入TSS的更多相关文章

  1. 知识复习(LDT+TSS+GATE+INTERRUPT)

    [1]README 1.0)由于实现进程的切换任务,其功能涉及到 LDT + TSS +GATE + INTERRUPT:下面我们对这些内容进行复习: 1.1) source code from or ...

  2. 关于一致/非一致代码段与TSS 关系的个人看法

    [0]概念定义 0.1)一致代码段: 简单理解,就是操作系统拿出来被共享的代码段,可以被低特权级的用户直接调用访问的代码, 但是特权级高的程序不允许访问特权级低的数据. 通常这些共享代码,是" ...

  3. Windows内核中的CPU架构-8-任务段TSS(task state segment)

    Windows内核中的CPU架构-8-任务段TSS(task state segment) 任务段tss(task state segment)是针对于CPU的一个概念. 举一个简单的例子,你一个电脑 ...

  4. 谈谈DOMContentLoaded:Javascript中的domReady引入机制

    一.扯淡部分 回想当年,在摆脱写页面时js全靠从各种DEMO中copy出来然后东拼西凑的幽暗岁月之后,毅然决然地打算放弃这种处处“拿来主义”的不正之风,然后开启通往高大上的“前端攻城狮”的飞升之旅.想 ...

  5. NGINX引入线程池 性能提升9倍

    1. 引言 正如我们所知,NGINX采用了异步.事件驱动的方法来处理连接.这种处理方式无需(像使用传统架构的服务器一样)为每个请求创建额外的专用进程或者线程,而是在一个工作进程中处理多个连接和请求.为 ...

  6. Electron中Jquery的引入方式

    原文链接http://huisky.com/blog/16122220522957 Electron默认启用了Node.js的require模块,而jQuery等新版本框架为了支持commondJS标 ...

  7. iOS引入JavaScriptCore引擎框架(二)

    为何放弃第一种方案 UIWebView的JSContext获取     上篇中,我们通过简单的kvc获取UIWebVIew的JSContext,但是实际上,apple并未给开发者提供访问UIWebVi ...

  8. iOS引入JavaScriptCore引擎框架(一)

    JavaScriptCore引擎     我们都知道WebKit是个渲染引擎,简单来说负责页面的布局,绘制以及层的合成,但是WebKit工程中不仅仅有关于渲染相关的逻辑,也集成了默认的javascri ...

  9. C++01.类的引入

    1.假设我们要输出张三,李四两个人的基本信息,包括姓名,年龄,可以用以下的C程序实现: eg: #include <stdio.h> int main(int argc,char **ar ...

随机推荐

  1. Berkeley DB Java Edition 简介

    一.             简介        Berkeley DB Java Edition (JE)是一个完全用JAVA写的,它适合于管理海量的,简单的数据. l         能够高效率的 ...

  2. netbean下搭建mariadb数据库

    本人的操作系统Manjaro 最新版,mariadb版本为10.1.1,使用netbeasn开发java WEB,搭建过程如下: 1.安装数据库 pacman -S mariadb 2.启动数据库服务 ...

  3. Javascript中函数声明与函数表达式的不同

    定义函数的方式有两种:一种是函数声明,另一种是函数表达式. 函数声明的语法如下: function functionName(arg0,arg1,arg2){ //函数体 } 函数表达式的语法如下: ...

  4. 四、Ubuntu 一些常用命令

    1.锁定root用户 :sudo passwd -l root 2.解锁root用户 :sudo passwd -u root 3.切换身份:su root  或者  su 其他用户名,然后输入密码, ...

  5. 移动端web如何让页面强制横屏

    前段时间公司针对直播服务做了改版升级,APP客户端支持了横屏和竖屏推流/播放. 在这个背景下,虽然触屏未做改动,但本着敏而好学,不断探索的精神,针对如何让web页面强制横屏显示,做了一下试验研究. 首 ...

  6. 2018年东北农业大学春季校赛 K wyh的数列【数论/斐波那契数列大数取模/循环节】

    链接:https://www.nowcoder.com/acm/contest/93/K来源:牛客网 题目描述 wyh学长特别喜欢斐波那契数列,F(0)=0,F(1)=1,F(n)=F(n-1)+F( ...

  7. luogu P1027 Car的旅行路线

    题目描述 又到暑假了,住在城市A的Car想和朋友一起去城市B旅游.她知道每个城市都有四个飞机场,分别位于一个矩形的四个顶点上,同一个城市中两个机场之间有一条笔直的高速铁路,第I个城市中高速铁路了的单位 ...

  8. getServletConfig().getInitParameter("count1") java.lang.NullPointerException

    通常在doget中 System.out.println(getServletConfig()); System.out.println(getServletConfig().getInitParam ...

  9. iphone开发-SQLite数据库使用

    我现在要使用SQLite3.0创建一个数据库,然后在数据库中创建一个表格. 首先要引入SQLite3.0的lib库.然后包含头文件#import <sqlite3.h> [1]打开数据库, ...

  10. 【svn】idea上svn 忽略文件不提交

    可以自己新建一个更改文件列表,名字叫忽略 这样 你就可以 单纯的 管理剩余的默认文件了 ======================================================== ...