调用门

引言

• 在 【局部段描述符表的使用】 的最后，我们留下了一个问题，为了解决这个问题，于是引出了调用门
• 当然，关于实现不同代码段之间的代码复用功能（调用同一个函数），不光只有调用门这一种方案
• 这里讲调用门不光是因为其可以实现不同代码段之间的代码复用，而且其能在不同特权级的代码段之间跳转执行。关于特权级跳转，下一章节再详细说明
• 在这一章节，我们只需要认识调用门，不要过多的深入到其它地方

门描述符

• 前面章节我们学习了多种段描述符，今天我们来学习一种新的描述符：门描述符
• 根据应用场景的不同，门描述符可分为

• 调用门
• 中断门
• 陷阱门
• 任务门

调用门描述符格式

• 门描述符同段描述符类似，都是 8 字节大小的数据结构，现在，我们只看调用门描述符格式
  
  
• 调用门中的段选择符字段指定要访问的代码段
  
• 偏移值字段指定段中入口点。这个入口点通常是指定过程的第一条指令
  
• DPL 字段指定调用门的特权级，从而指定通过调用门访问特定过程所要求的特权级
  
• 标志 P 指明调用门描述符是否有效
  
• 参数个数字段（Param Count）指明在发生堆栈切换时从调用者堆栈复 制到新堆栈中的参数个数
  

调用门执行过程

• 调用门执行过程：当处理器访问调用门时，它会使用调用门中的段选择符来定位目的代码段的段描述符。然后 CPU 会把代码段描述符的基地址与调用门中的偏移值进行组合，形成代码段中指定程序入口点的线性地址。
  
  

代码实现

• 接下来我们使用调用门来实现不同代码段之间打印函数复用功能
• 先上完整代码：loader.asm
• 参照段描述符宏定义的方式，给门描述符也做个宏定义

; 门描述符定义
%macro Gate 4               ; 有四个参数：选择子、偏移地址、参数个数、属性
    dw    (%2 & 0xFFFF)                      ; 偏移地址1
    dw    %1                                 ; 选择子
    dw    (%3 & 0x1F) | ((%4 << 8) & 0xFF00) ; 属性
    dw    ((%2 >> 16) & 0xFFFF)              ; 偏移地址2
%endmacro

• 首先我们把打印函数单独放在一个专门的代码段中，注意，不同段之间的函数返回必须用 retf ，不能用 ret

FUNCTION_SEGMENT:
print_str_32:
  ...
  函数主体
  ...
  retf
printOffset equ print_str_32 - FUNCTION_SEGMENT
FUNC_SEG_LEN equ $-FUNCTION_SEGMENT

• 那么对应的就要有一个段描述符和选择符

; 段描述符
FUNC_DESC : Descriptor 0, FUNC_SEG_LEN-1, DA_C + DA_32
; 段选择符
FUNC_SELECTOR equ (0x0006 << 3) + SA_RPL0 + SA_TIG

; 段选择符

FUNC_SELECTOR equ (0x0006 << 3) + SA_RPL0 + SA_TIG

• 填充段基址

mov esi, FUNCTION_SEGMENT

mov edi, FUNC_DESC

call InitDescItem

• 以上操作与之前完全相同
• 接下来还需要定义门描述符和对应的选择符

; 门描述符
FUNC_PRINT_DESC : Gate FUNC_SELECTOR, printOffset, 0, DA_CALL_GATE  
; 选择符
FUNC_PRINT_SELECTOR equ (0x0007 << 3) + SA_RPL0 + SA_TIG

• 最后，函数调用也变为：

; call print_str_32
call FUNC_PRINT_SELECTOR : 0
; call TaskAPrintString
call FUNC_PRINT_SELECTOR : 0

• 也可以不使用调用门实现不同代码段的函数复用，其格式为：call 选择子 : 偏移地址

; call print_str_32
; call FUNC_PRINT_SELECTOR : 0
call FUNC_SELECTOR : printOffset
; call TaskAPrintString
; call FUNC_PRINT_SELECTOR : 0
call FUNC_SELECTOR : printOffset

• 运行一下，打印信息跟上一章节一模一样