过程调用、中断与异常.doc

过程调用类型处理器支持两种类型的过程调用：1CALL与RET指令2ENTER与LEAVE指令，配合CALL与RET指令这两种过程调用机制都使用了程序栈（通常简称为“栈”）保存调用过程的状态、传递参数到被调过程，并为当前执行的过程存储局部变量。栈栈是一组连续的内存单元（见图6-1），它位于SS寄存器指定的段中，最长可达4GBytes（即段的最大长度）。PUSH指令将数据压入栈中，ESP寄存器递减，写入项位于栈顶。POP指令读取栈顶的数据，ESP寄存器递增。程序或操作系统可以设置多个栈，栈的最大数量取决于段和可用的物理内存。当设置了多个栈时，同一时间只有一个栈当前栈是可用的，当前栈所在的段由SS寄存器指定。所有的栈操作都是在当前栈进行的，比如，将ESP寄存器中的值作为内存地址时，它指向的是当前栈的一个地址。图6-1 栈结构1设定一个栈。设定一个栈段。将此栈段的段选择器载入SS寄存器（使用MOV、POP或LSS指令）。载入栈指针到ESP寄存器（使用MOV、POP或LSS指令）。2栈对齐栈指针可以是16位（字）或32位（双字）边界，这取决于栈段的宽度，而栈段的宽度取决于段描述符中的D标志。处理器并不会检查栈指针是否对齐，这是运行在处理器上的程序和任务的职责，未对齐的栈指针会极大地降低性能，有时候还会导致程序故障。3栈访问的地址大小属性隐性地使用栈的指令（比如PUSH和POP）有两种地址大小属性，16位或32位。显性地址的属性取决于当前代码段的D标志和是否有67H地址大小前缀。栈顶的地址大小属性决定了在栈访问中使用SP还是ESP。4过程链接信息处理器为过程链接提供了两种指针：栈帧基址指针和返回指令指针。栈被分为多个帧，每一个栈帧都可以有局部变量、过程链接信息和传递到其它过程的参数。栈帧基址指针（包含在EBP寄存器中）是栈帧内部固定的参考点。在转移到被调过程的第一条指令之前，CALL指令会把EIP寄存器中的地址push到当前栈，这一地址称为返回指令指针。处理器并不会跟踪返回指令指针的位置，程序员必须在执行RET指令之前确保栈指针指向返回指令指针。使用CALL与RET调用过程CALL指令可以跳转到当前代码段（近调用）或其它代码段（远调用）的过程。近调用通常用于访问当前运行的程序或任务的本地过程，远调用通常用于访问操作系统过程或不同任务中的程序。RET指令与CALL指令匹配。1近调用与返回操作CALL：。将EIP寄存器的当前值入栈。载入被调过程的偏移到EIP寄存器。开始执行被调过程RET：。pop栈顶值（返回指令指针）到EIP寄存器。如果RET指令有可选的n参数，递增栈指针（由n参数指定的字节数）。恢复调用过程的运行2远调用与返回操作CALL：。将CS寄存器的当前值入栈。将EIP寄存器的当前值入栈。载入被调过程的段选择器到CS寄存器。载入被调过程的偏移到EIP寄存器RET：。pop栈顶值（返回指令指针）到EIP寄存器。pop栈顶值（返回的代码段的段选择器）到CS寄存器。如果RET指令有可选的n参数，递增栈指针（由n参数指定的字节数）。恢复调用过程的运行3参数传递在过程之间传递参数有三种方式：通用寄存器、参数表或者栈。4保存过程状态信息处理器不会在调用过程时保存通用寄存器、段寄存器或EFLAGS寄存器的内容，所以必须显性地保存需要的值。PUSHA与POPA指令能帮助保存和恢复通用寄存器的内容。PUSHA按照以下顺序将通用寄存器的值入栈：EAX，ECX，EDX，EBX，ESP（执行PUSHA指令之前的值），EBP，ESI和EDI。POPA指令恢复PUSHA指令保存的值（除了ESP值）。PUSHF指令将EFLAGS寄存器的低字入栈，而PUSHFD指令将整个EFLAGS寄存器入栈。5调用到其它权级IA-32架构的保护机制提供四种权限等级，编号0到3，数字越大，权限越小。图6-3. 保护等级中断与异常处理器提供两种机制中断程序运行：。中断是由I/O设备触发的异步事件。异