保护模式教程09

 

九.输入/输出保护

为了支持多任务，80386不仅要有效地实现任务隔离，而且还要有效地控制各任务的输入/输出，避免输入/输出冲突。本文将介绍输入输出保护。 这里下载本文源代码。

<一>输入/输出保护

80386采用I/O特权级IPOL和I/O许可位图的方法来控制输入/输出，实现输入/输出保护。

1.I/O敏感指令

输入输出特权级(I/O Privilege Level)规定了可以执行所有与I/O相关的指令和访问I/O空间中所有地址的最外层特权级。IOPL的值在如下图所示的标志寄存器中。

标  志 寄存器

BIT31—BIT18

BIT17

BIT16

BIT15

BIT14

BIT13—BIT12

BIT11

BIT10

BIT9

BIT8

BIT7

BIT6

BIT5

BIT4

BIT3

BIT2

BIT1

BIT0

00000000000000

V M

R F

0

N T

IOPL

OF

D F

I F

T F

S F

Z F

0

A F

0

P F

1

C F

I/O许可位图规定了I/O空间中的哪些地址可以由在任何特权级执行的程序所访问。I/O许可位图在任务状态段TSS中。

I/O敏感指令	指令	功能	保护方式下的执行条件
	CLI	清除EFLAGS中的IF位	CPL<=IOPL
	STI	设置EFLAGS中的IF位	CPL<=IOPL
	IN	从I/O地址读出数据	CPL<=IOPL或I/O位图许可
	INS	从I/O地址读出字符串	CPL<=IOPL或I/O位图许可
	OUT	向I/O地址写数据	CPL<=IOPL或I/O位图许可
	OUTS	向I/O地址写字符串	CPL<=IOPL或I/O位图许可

上表所列指令称为I/O敏感指令，由于这些指令与I/O有关，并且只有在满足所列条件时才可以执行，所以把它们称为I/O敏感指令。从表中可见，当前特权级不在I/O特权级外层时，可以正常执行所列的全部I/O敏感指令；当特权级在I/O特权级外层时，执行CLI和STI指令将引起通用保护异常，而其它四条指令是否能够被执行要根据访问的I/O地址及I/O许可位图情况而定(在下面论述)，如果条件不满足而执行，那么将引起出错码为0的通用保护异常。

由于每个任务使用各自的EFLAGS值和拥有自己的TSS，所以每个任务可以有不同的IOPL，并且可以定义不同的I/O许可位图。注意，这些I/O敏感指令在实模式下总是可执行的。

2.I/O许可位图

如果只用IOPL限制I/O指令的执行是很不方便的，不能满足实际要求需要。因为这样做会使得在特权级3执行的应用程序要么可访问所有I/O地址，要么不可访问所有I/O地址。实际需要与此刚好相反，只允许任务甲的应用程序访问部分I/O地址，只允许任务乙的应用程序访问另一部分I/O地址，以避免任务甲和任务乙在访问I/O地址时发生冲突，从而避免任务甲和任务乙使用使用独享设备时发生冲突。

因此，在IOPL的基础上又采用了I/O许可位图。I/O许可位图由二进制位串组成。位串中的每一位依次对应一个I/O地址，位串的第0位对应I/O地址0，位串的第n位对应I/O地址n。如果位串中的第位为0，那么对应的I/O地址m可以由在任何特权级执行的程序访问；否则对应的I/O地址m只能由在IOPL特权级或更内层特权级执行的程序访问。如果在I/O外层特权级执行的程序访问位串中位值为1的位所对应的I/O地址，那么将引起通用保护异常。

I/O地址空间按字节进行编址。一条I/O指令最多可涉及四个I/O地址。在需要根据I/O位图决定是否可访问I/O地址的情况下，当一条I/O指令涉及多个I/O地址时，只有这多个I/O地址所对应的I/O许可位图中的位都为0时，该I/O指令才能被正常执行，如果对应位中任一位为1，就会引起通用保护异常。

80386支持的I/O地址空间大小是64K，所以构成I/O许可位图的二进制位串最大长度是64K个位，即位图的有效部分最大为8K字节。一个任务实际需要使用的I/O许可位图大小通常要远小于这个数目。

当前任务使用的I/O许可位图存储在当前任务TSS中低端的64K字节内。I/O许可位图总以字节为单位存储，所以位串所含的位数总被认为是8的倍数。从前文中所述的TSS格式可见，TSS内偏移66H的字确定I/O许可位图的开始偏移。由于I/O许可位图最长可达8K字节，所以开始偏移应小于56K，但必须大于等于104，因为TSS中前104字节为TSS的固定格式，用于保存任务的状态。

1.I/O访问许可检查细节

保护模式下处理器在执行I/O指令时进行许可检查的细节如下所示。

(1)若CPL<=IOPL，则直接转步骤(8)；

(2)取得I/O位图开始偏移；

(3)计算I/O地址对应位所在字节在I/O许可位图内的偏移；

(4)计算位偏移以形成屏蔽码值，即计算I/O地址对应位在字节中的第几位；

(5)把字节偏移加上位图开始偏移，再加1，所得值与TSS界限比较，若越界，则产生出错码为0的通用保护故障；

(6)若不越界，则从位图中读对应字节及下一个字节；

(7)把读出的两个字节与屏蔽码进行与运算，若结果不为0表示检查未通过，则产生出错码为0的通用保护故障；

(8)进行I/O访问。

设某一任务的TSS段如下：

TSSSEG                  SEGMENT PARA USE16

                        TSS     <>             ;TSS低端固定格式部分

                        DB      8 DUP(0)       ;对应I/O端口00H—3FH

                        DB      10000000B      ;对应I/O端口40H—47H

                        DB      01100000B      ;对用I/O端口48H—4FH

                        DB      8182 DUP(0ffH) ;对应I/O端口50H—0FFFFH

                        DB      0FFH           ;位图结束字节

TSSLen                  =       $

TSSSEG                  ENDS

再假设IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常执行，有些会引起通用保护异常：

                        in      al,21h  ;(1)正常执行

                        in      al,47h  ;(2)引起异常

                        out     20h,al  ;(3)正常实行

                        out     4eh,al  ;(4)引起异常

                        in      al,20h  ;(5)正常执行

                        out     20h,eax ;(6)正常执行

                        out     4ch,ax  ;(7)引起异常

                        in      ax,46h  ;(8)引起异常

                        in      eax,42h ;(9)正常执行

由上述I/O许可检查的细节可见，不论是否必要，当进行许可位检查时，80386总是从I/O许可位图中读取两个字节。目的是为了尽快地执行I/O许可检查。一方面，常常要读取I/O许可位图的两个字节。例如，上面的第(8)条指令要对I/O位图中的两个位进行检查，其低位是某个字节的最高位，高位是下一个字节的最低位。可见即使只要检查两个位，也可能需要读取两个字节。另一方面，最多检查四个连续的位，即最多也只需读取两个字节。所以每次要读取两个字节。这也是在判别是否越界时再加1的原因。为此，为了避免在读取I/O许可位图的最高字节时产生越界，必须在I/O许可位图的最后填加一个全1的字节，即0FFH。此全1的字节应填加在最后一个位图字节之后，TSS界限范围之前，即让填加的全1字节在TSS界限之内。

I/O许可位图开始偏移加8K所得的值与TSS界限值二者中较小的值决定I/O许可位图的末端。当TSS的界限大于I/O许可位图开始偏移加8K时，I/O许可位图的有效部分就有8K字节，I/O许可检查全部根据全部根据该位图进行。当TSS的界限不大于I/O许可位图开始偏移加8K时，I/O许可位图有效部分就不到8K字节，于是对较小I/O地址访问的许可检查根据位图进行，而对较大I/O地址访问的许可检查总被认为不可访问而引起通用保护故障。因为这时会发生字节越界而引起通用保护异常，所以在这种情况下，可认为不足的I/O许可位图的高端部分全为1。利用这个特点，可大大节约TSS中I/O许可位图占用的存储单元，也就大大减小了TSS段的长度。

<二>重要标志保护

输入输出的保护与存储在标志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相关，显然不能允许随便地改变IOPL，否则就不能有效地实现输入输出保护。类似地，对EFLAGS中的IF位也必须加以保护，否则CLI和STI作为敏感指令对待是无意义的。此外，EFLAGS中的VM位决定着处理器是否按虚拟8086方式工作。

80386对EFLAGS中的这三个字段的处理比较特殊，只有在较高特权级执行的程序才能执行IRET、POPF、CLI和STI等指令改变它们。下表列出了不同特权级下对这三个字段的处理情况。

 

不同特权级对 标志寄存器特 殊字段的处理	特权级	VM标志字段	IOPL标志字段	IF标志字段
	CPL=0	可变(初POPF指令外)	可变	可变
	0<CPL<=IOPL< TD>	不变	不变	可变
	CPL>IOPL	不变	不变	不变

 

从表中可见，只有在特权级0执行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相对于IOPL同级或更内层特权级执行的程序才可以修改IF位。与CLI和STI指令不同，在特权级不满足上述条件的情况下，当执行POPF指令和IRET指令时，如果试图修改这些字段中的任何一个字段，并不引起异常，但试图要修改的字段也未被修改，也不给出任何特别的信息。此外，指令POPF总不能改变VM位，而PUSHF指令所压入的标志中的VM位总为0。

<三>演示输入输出保护的实例(实例九)

下面给出一个用于演示输入输出保护的实例。演示内容包括：I/O许可位图的作用、I/O敏感指令引起的异常和特权指令引起的异常；使用段间调用指令CALL通过任务门调用任务，实现任务嵌套。

1.演示步骤

实例演示的内容比较丰富，具体演示步骤如下：

(1)在实模式下做必要准备后，切换到保护模式；

(2)进入保护模式的临时代码段后，把演示任务的TSS段描述符装入TR，并设置演示任务的堆栈；

(3)进入演示代码段，演示代码段的特权级是0；

(4)通过任务门调用测试任务1。测试任务1能够顺利进行；

(5)通过任务门调用测试任务2。测试任务2演示由于违反I/O许可位图规定而导致通用保护异常；

(6)通过任务门调用测试任务3。测试任务3演示I/O敏感指令如何引起通用保护异常；

(7)通过任务门调用测试任务4。测试任务4演示特权指令如何引起通用保护异常；

(8)从演示代码转临时代码，准备返回实模式；

(9)返回实模式，并作结束处理。

2.源程序组织和清单

为了达到演示目的，实例除了演示任务外，还涉及四个测试任务和一个通用保护故障处理任务。实例由如下几部分组成。

(1)全局描述符表GDT和中断描述符表IDT；

(2)其它中断/异常处理程序代码段；

(3)通用保护故障处理任务的任务状态段、堆栈段和代码段；

(4)四个测试任务合用的任务状态段、堆栈段和代码段；

(5)演示任务的任务状态段、堆栈段和代码段；

(6)演示任务的临时代码段；

(7)实模式下执行的启动与结束程序代码段和数据段。

实例九源程序清单如下：

;名称:ASM9.ASM

;功能:演示I/O保护及I/O敏感指令的作用

;编译:TASM ASM9.ASM

;连接:TLINK /32 ASM9.OBJ

;----------------------------------------------------------------------------

INCLUDE         386SCD.INC

;----------------------------------------------------------------------------

GDTSeg          SEGMENT PARA USE16                ;全局描述符表段(16位)

GDT             LABEL   BYTE

                ;空描述符

DUMMY           Desc    <>

                ;规范段描述符及选择子

Normal          Desc    <0ffffh,,,ATDW,,>

Normal_Sel      =       Normal-GDT

                ;视频缓冲区段描述符(DPL=3)及选择子(任何特权级可写)

VideoBuf        Desc    <07fffh,8000h,0bh,ATDW,,>

VideoBuf_Sel    =       VideoBuf-GDT

;----------------------------------------------------------------------------

EFFGDT          LABEL   BYTE

                ;演示任务TSS段描述符及选择子

DemoTSS         Desc    <DemoTSSLen-1,DemoTSSSeg,,AT386TSS,,>

DemoTSS_Sel     =       DemoTSS-GDT

                ;演示任务堆栈段描述符及选择子

DemoStack       Desc    <DemoStackLen-1,DemoStackSeg,,ATDW,D32,>

DemoStack_Sel   =       DemoStack-GDT

                ;演示代码段描述符及选择子

DemoCode        Desc    <DemoCodeLen-1,DemoCodeSeg,,ATCE,D32,>

DemoCode_Sel    =       DemoCode-GDT

                ;属于演示任务的临时代码段描述符及选择子

TempCode        Desc    <0ffffh,TempCodeSeg,,ATCE,,>

TempCode_Sel    =       TempCode-GDT

                ;指向GDT的存储段描述符及选择子

ToGDT           Desc    <GDTLen-1,GDTSeg,,ATDW,,>

ToGDT_Sel       =       ToGDT-GDT

                ;指向通用保护故障处理任务TSS的存储段描述符及选择子

ToGPTSS         Desc    <GPTSSLen-1,GPTSSSeg,,ATDW,,>

ToGPTSS_Sel     =       ToGPTSS-GDT

                ;指向测试任务TSS的存储段描述符及选择子

ToTestTSS       Desc    <TestTSSLen-1,TestTSSSeg,,ATDW,,>

ToTestTSS_Sel   =       ToTestTSS-GDT

                ;测试任务TSS段描述符及选择子

TestTSS         Desc    <TestTSSLen-1,TestTSSSeg,,AT386TSS,,>

TestTSS_Sel     =       TestTSS-GDT

                ;测试任务1堆栈段描述符(DPL=1)及选择子

Test1Stack      Desc    <TestStackLen-1,TestStackSeg,,ATDW+DPL1,D32,>

Test1Stack_Sel  =       Test1Stack-GDT+RPL1

                ;测试任务1代码段描述符(DPL=1)及选择子

Test1Code       Desc    <TestCodeLen-1,TestCodeSeg,,ATCE+DPL1,D32,>

Test1Code_Sel   =       Test1Code-GDT+RPL1

                ;测试任务2堆栈段描述符(DPL=2)及选择子

Test2Stack      Desc    <TestStackLen-1,TestStackSeg,,ATDW+DPL2,D32,>

Test2Stack_Sel  =       Test2Stack-GDT+RPL2

                ;测试任务2代码段描述符(DPL=2)及选择子

Test2Code       Desc    <TestCodeLen-1,TestCodeSeg,,ATCE+DPL2,D32,>

Test2Code_Sel   =       Test2Code-GDT+RPL2

                ;测试任务3堆栈段描述符(DPL=3)及选择子

Test3Stack      Desc    <TestStackLen-1,TestStackSeg,,ATDW+DPL3,D32,>

Test3Stack_Sel  =       Test3Stack-GDT+RPL3

                ;测试任务3代码段描述符(DPL=3)及选择子

Test3Code       Desc    <TestCodeLen-1,TestCodeSeg,,ATCE+DPL3,D32,>

Test3Code_Sel   =       Test3Code-GDT+RPL3

                ;通用保护故障处理任务的TSS段描述符及选择子

GPTSS           Desc    <GPTSSLen-1,GPTSSSeg,,AT386TSS,,>

GPTSS_Sel       =       GPTSS-GDT

                ;通用保护故障处理任务的堆栈段描述符及选择子

GPStack         Desc    <GPStackLen-1,GPStackSeg,,ATDW,D32,>

GPStack_Sel     =       GPStack-GDT

                ;通用保护故障处理任务的代码段描述符及选择子

GPCode          Desc    <GPCodeLen-1,GPCodeSeg,,ATCE,D32,>

GPCode_Sel      =       GPCode-GDT

                ;其它中断或异常处理程序代码段(一致可读)描述符及选择子

ErrCode         Desc    <ErrCodeLen-1,ErrCodeSeg,,ATCCOR,D32,>

ErrCode_Sel     =       ErrCode-GDT

;----------------------------------------------------------------------------

GDNum           =       ($-EFFGDT)/(SIZE Desc)    ;需处理基地址的描述符个数

;----------------------------------------------------------------------------

                ;指向测试任务的任务门

TestTask        Gate    <,TestTSS_Sel,,ATTaskGate,>

Test_Sel        =       TestTask-GDT

;----------------------------------------------------------------------------

GDTLen          =       $-GDT                     ;全局描述符表长度

GDTSeg          ENDS                              ;全局描述符表段定义结束

;----------------------------------------------------------------------------

IDTSeg          SEGMENT PARA USE16                ;中断描述符表段(16位)

IDT             LABEL   BYTE                      ;中断描述符表

                REPT    13

                Gate    <ErrBegin,ErrCode_Sel,,AT386TGate,>

                ENDM

                Gate    <,GPTSS_Sel,,ATTaskGate,> ;通用故障处理程序门描述符

                REPT    242

                Gate    <ErrBegin,ErrCode_Sel,,AT386TGate,>

                ENDM

;----------------------------------------------------------------------------

IDTLen          =       $-IDT

;----------------------------------------------------------------------------

IDTSeg          ENDS                              ;中断描述符表段定义结束

;----------------------------------------------------------------------------

;其它中断或异常处理程序的代码段(一致可读)

;----------------------------------------------------------------------------

ErrCodeSeg      SEGMENT PARA USE32

                ASSUME  CS:ErrCodeSeg

;----------------------------------------------------------------------------

ErrMess         DB      'Error!!!'

ErrMessLen      =       $-ErrMess

;----------------------------------------------------------------------------

ErrBegin        PROC    FAR

                cld

                mov     ax,ErrCode_Sel

                mov     ds,ax

                lea     esi,ErrMess

                mov     ax,VideoBuf_Sel

                mov     es,ax

                mov     edi,1992

                mov     ecx,ErrMessLen

                mov     ah,4eh

Err1:           lodsb

                stosw

                loop    Err1

                jmp     $

ErrBegin        ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

ErrCodeLen      =       $

ErrCodeSeg      ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

GPTSSSeg        SEGMENT PARA USE16                ;通用保护故障处理任务的TSS

GPTaskSS        LABEL   BYTE

                DD      0                         ;任务嵌套时的链接指针

                DD      0                         ;0级堆栈偏移

                DW      0,0                       ;0级堆栈选择子

                DD      0                         ;1级堆栈偏移

                DW      0,0                       ;1级堆栈选择子

                DD      0                         ;2级堆栈偏移

                DW      0,0                       ;2级堆栈选择子

                DD      0                         ;CR3

                DW      GPBegin,0                 ;EIP

                DD      0                         ;EFLAGS

                DD      0                         ;EAX

                DD      0                         ;ECX

                DD      0                         ;EDX

                DD      0                         ;EBX

                DD      GPStackLen                ;ESP

                DD      0                         ;EBP

                DD      0                         ;ESI

                DD      0                         ;EDI

                DW      VideoBuf_Sel,0            ;ES

                DW      GPCode_Sel,0              ;CS

                DW      GPStack_Sel,0             ;SS

                DW      ToTestTSS_Sel,0           ;DS

                DW      ToGPTSS_Sel,0             ;FS

                DW      0,0                       ;GS

                DW      0,0                       ;LDTR

                DW      0                         ;调试陷阱标志

                DW      $+2                       ;指向I/O许可位图的偏移

                DB      0ffh                      ;I/O许可位图结束标志

GPTSSLen        =       $

GPTSSSeg        ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

GPStackSeg      SEGMENT PARA USE32                ;通用保护故障处理任务堆栈段

GPStackLen      =       512

                DB      GPStackLen DUP(0)

GPStackSeg      ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;通用保护故障处理程序代码段

;----------------------------------------------------------------------------

GPCodeSeg       SEGMENT PARA USE32

                ASSUME  CS:GPCodeSeg

;----------------------------------------------------------------------------

GPBegin         PROC    FAR

                ;在屏幕左上角显示故障点

                xor     edi,edi

                mov     ebx,OFFSET TestTaskSS

                mov     edx,DWORD PTR [ebx].TRCS

                call    EchoEDX

                mov     ax,(17h SHL 8)+':'

                stosw

                mov     edx,[ebx].TREIP

                call    EchoEDX

                ;演示以便看清故障点

                mov     ecx,1234567h

                loop    $

                ;调整任务链接指针,中止故障任务

                mov     ebx,OFFSET GPTaskSS

                mov     ax,DemoTSS_Sel

                mov     fs:[ebx].TRLink,ax

                add     esp,4

                iretd

                jmp     GPBegin

GPBegin         ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

;显示edx内容的子程序

;----------------------------------------------------------------------------

EchoEDX         PROC

                mov     ah,17h

                mov     ecx,8

EchoEDX1:       rol     edx,4

                mov     al,dl

                call    HToASCII

                stosw

                loop    EchoEDX1

                ret

EchoEDX         ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

;把4位二进制数转换成对应的ASCII码

;----------------------------------------------------------------------------

HToASCII        PROC

                and     al,0fh

                add     al,90h

                daa

                adc     al,40h

                daa

                ret

HToASCII        ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

GPCodeLen       =       $

GPCodeSeg       ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;测试任务的TSS段

TestTSSSeg      SEGMENT PARA USE16

TestTaskSS      TSS     <>                        ;TSS的固定格式部分

IOMap           LABEL   BYTE                      ;I/O许可位图

                DB      8 DUP(0ffh)               ;端口00h--3fh

                DB      11111011b                 ;端口40h--47h

                DB      3 DUP(0ffh)               ;端口48h--5fh

                DB      11111101b                 ;端口60h--67h

                DB      0                         ;端口68h--6fh

                DB      0ffh                      ;I/O许可位图结束标志

TestTSSLen      =       $

TestTSSSeg      ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;测试任务的堆栈段

TestStackSeg    SEGMENT PARA USE32

TestStackLen    =       1024

                DB      TestStackLen DUP(0)

TestStackSeg    ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;测试任务的代码段

TestCodeSeg     SEGMENT PARA USE32

                ASSUME  CS:TestCodeSeg

;----------------------------------------------------------------------------

Test3Begin      PROC    FAR

                cli                               ;I/O敏感指令

                clts                              ;特权指令

                iretd

                jmp     Test3Begin

Test3Begin      ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

TestBegin       PROC    FAR

                mov     al,0b6h                   ;使扬声器发出一长声

                out     43h,al

                mov     al,2

                out     42h,al

                mov     al,34h

                out     42h,al

                in      al,61h

                mov     ah,al

                or      al,3

                out     61h,al

                mov     ecx,1234567h

                loop    $

                mov     al,ah

                out     61h,al

                iretd

                jmp     TestBegin

TestBegin       ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

TestCodeLen     =       $

TestCodeSeg     ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;演示任务TSS段

DemoTSSSeg      SEGMENT PARA USE16

DemoTaskSS      TSS     <>

                DB      0ffh                      ;I/O许可位图结束字节

DemoTSSLen      =       $

DemoTSSSeg      ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;演示任务的堆栈段

DemoStackSeg    SEGMENT PARA USE32

DemoStackLen    =       1024

                DB      DemoStackLen DUP(0)

DemoStackSeg    ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

;演示任务的代码段

DemoCodeSeg     SEGMENT PARA USE32

                ASSUME  CS:DemoCodeSeg

;----------------------------------------------------------------------------

DemoBegin       PROC    FAR

                mov     ax,ToTestTSS_Sel

                mov     ds,ax

                mov     ebx,OFFSET TestTaskSS

                ;把测试任务1的入口点,堆栈指针和标志值(含IOPL)填入测试任务TSS

                mov     WORD PTR [ebx].TRSS,Test1Stack_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TRESP,TestStackLen

                mov     WORD PTR [ebx].TRCS,Test1Code_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TREIP,OFFSET TestBegin

                mov     DWORD PTR [ebx].TREFLAG,IOPL1

                ;通过任务门调用测试任务

                CALL32  Test_Sel,0

                ;把测试任务2的入口点,堆栈指针和标志值(含IOPL)填入测试任务TSS

                mov     WORD PTR [ebx].TRSS,Test2Stack_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TRESP,TestStackLen

                mov     WORD PTR [ebx].TRCS,Test2Code_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TREIP,OFFSET TestBegin

                mov     DWORD PTR [ebx].TREFLAG,IOPL1

                ;通过任务门调用测试任务

                CALL32  Test_Sel,0

                ;把测试任务TSS描述符内的属性置为"可用"

                mov     ax,ToGDT_Sel

                mov     fs,ax

                mov     fs:TestTSS.Attributes,AT386TSS

                ;把测试任务3的入口点,堆栈指针和标志值(含IOPL)填入测试任务TSS

                mov     WORD PTR [ebx].TRSS,Test3Stack_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TRESP,TestStackLen

                mov     WORD PTR [ebx].TRCS,Test3Code_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TREIP,OFFSET Test3Begin

                mov     DWORD PTR [ebx].TREFLAG,IOPL2

                ;通过任务门调用测试任务

                CALL32  Test_Sel,0

                ;把测试任务TSS描述符内的属性置为"可用"

                mov     ax,ToGDT_Sel

                mov     fs,ax

                mov     fs:TestTSS.Attributes,AT386TSS

                ;把测试任务4的入口点,堆栈指针和标志值(含IOPL)填入测试任务TSS

                mov     WORD PTR [ebx].TRSS,Test3Stack_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TRESP,TestStackLen

                mov     WORD PTR [ebx].TRCS,Test3Code_Sel

                mov     DWORD PTR [ebx].TREIP,OFFSET Test3Begin

                mov     DWORD PTR [ebx].TREFLAG,IOPL3

                ;通过任务门调用测试任务

                CALL32  Test_Sel,0

                JUMP32  TempCode_Sel,<OFFSET ToDOS>

DemoBegin       ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

DemoCodeLen     =       $

DemoCodeSeg     ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

TempCodeSeg     SEGMENT PARA USE16                ;演示任务的临时代码段

                ASSUME  CS:TempCodeSeg

;----------------------------------------------------------------------------

Virtual         PROC    FAR

                ;置数据段寄存器为空

                mov     ax,0

                mov     ds,ax

                mov     es,ax

                mov     fs,ax

                mov     gs,ax

                ;置堆栈指针

                mov     ax,DemoStack_Sel

                mov     ss,ax

                mov     esp,DemoStackLen

                ;置任务寄存器

                mov     ax,DemoTSS_Sel

                ltr     ax

                ;转演示代码段

                JUMP16  DemoCode_Sel,DemoBegin

ToDOS:          clts

                mov     ax,Normal_Sel

                mov     ds,ax

                mov     es,ax

                mov     fs,ax

                mov     gs,ax

                mov     ss,ax

                mov     eax,cr0

                and     al,11111110b

                mov     cr0,eax

                JUMP16  <SEG Real>,<OFFSET Real>

Virtual         ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

TempCodeSeg     ENDS

;============================================================================

RDataSeg        SEGMENT PARA USE16                ;实方式数据段

VGDTR           PDesc   <GDTLen-1,>               ;GDT伪描述符

VIDTR           PDesc   <IDTLen-1,>               ;IDT伪描述符

NORVIDTR        PDesc   <3ffh,>                   ;用于保存原IDTR值

SPVar           DW      ?                         ;用于保存实方式下的SP

SSVar           DW      ?                         ;用于保存实方式下的SS

RDataSeg        ENDS

;----------------------------------------------------------------------------

RCodeSeg        SEGMENT PARA USE16                ;实方式代码段

                ASSUME  CS:RCodeSeg,DS:RDataSeg

;----------------------------------------------------------------------------

Start           PROC

                mov     ax,RDataSeg

                mov     ds,ax

                cld

                call    InitGDT                   ;初始化全局描述符表GDT

                call    InitIDT                   ;初始化中断描述符表IDT

                lgdt    QWORD PTR VGDTR           ;装载GDTR

                mov     SSVar,ss                  ;保存堆栈指针

                mov     SPVar,sp

                sidt    QWORD PTR NORVIDTR        ;保存IDTR

                cli                               ;关中断

                lidt    QWORD PTR VIDTR           ;装载IDTR

                mov     eax,cr0

                or      al,1

                mov     cr0,eax

                JUMP16  <TempCode_Sel>,<OFFSET Virtual>

Real:           mov     ax,RDataSeg

                mov     ds,ax

                lss     sp,DWORD PTR SPVar        ;又回到实方式

                lidt    QWORD PTR NORVIDTR

                sti

                mov     ax,4c00h

                int     21h

Start           ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

InitGDT         PROC

                push    ds

                mov     ax,GDTSeg

                mov     ds,ax

                mov     cx,GDNum

                mov     si,OFFSET EFFGDT

InitG:          mov     ax,[si].BaseL

                movzx   eax,ax

                shl     eax,4

                shld    edx,eax,16

                mov     WORD PTR [si].BaseL,ax

                mov     BYTE PTR [si].BaseM,dl

                mov     BYTE PTR [si].BaseH,dh

                add     si,SIZE Desc

                loop    InitG

                pop     ds

                mov     bx,16

                mov     ax,GDTSeg

                mul     bx

                mov     WORD PTR VGDTR.Base,ax

                mov     WORD PTR VGDTR.Base+2,dx

                ret

InitGDT         ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

InitIDT         PROC

                mov     bx,16

                mov     ax,IDTSeg

                mul     bx

                mov     WORD PTR VIDTR.Base,ax

                mov     WORD PTR VIDTR.Base+2,dx

                ret

InitIDT         ENDP

;----------------------------------------------------------------------------

RCodeSeg        ENDS

                END     Start

3.关于实例九的说明

为了节省篇幅，同时也反映任务状态段的作用，实例通过任务门调用的四个测试任务合用一个任务状态段。从源程序可见，这种合用，实际上是串行的。先把测试任务1的入口点填入测试任务状态段，同时填入堆栈指针，然后调用测试任务1。在测试任务1完成后，再填入测试任务2的入口点，也填入堆栈指针，然后调用测试任务2。依次类推。

通用保护故障处理程序作为一个独立的任务出现。再发生通用保护故障后，通用保护故障处理程序在屏幕上显示故障点的选择子和偏移，然后通过调整存放在任务状态段内的任务连接指针的方法，中止引起故障的测试任务。