有人能解释一下汇编指令 int $0x00 和实际除以零之间的区别吗？我在与 IDT 中的第 0 个条目(除法错误)关联的内核中的 divide_error() 处理程序上设置了一个断点。

当我在我的 C 程序中执行此操作时:

int i = 5/0;

然后我到达了断点(如预期的那样)。然而，

asm volatile ("int $0x00")

不触发处理程序。为什么？

最佳答案

int 0h 与 CPU 由于除以零而生成陷阱 0 不同。

这article of Phrack很好地解释了 IDT 以及 Linux 如何设置它。关键部分是:

DPL=Descriptor Privilege Level

    The DPL is equal to 0 or 3. Zero is the most privileged level (kernel
mode).  The current execution level is saved in the CPL register (Current
Privilege Level). The UC (Unit Of Control) compares the value of the CPL
register against the DPL field of the interrupt in the IDT. The interrupt
handler is executed if the DPL field is greater (less privileged) or equal
to the value in the CPL register. Userland applications are executed in
ring3 (CPL==3). Certain interrupt handlers can thus not be invoked by
userland applications.

...

linux/arch/i386/kernel/traps.c::set_system_gate(n, addr)
        insert a trap gate.
    The DPL field is set to 3.

These interrupts can be invoked from the userland (ring3).

                set_system_gate(3,&int3)
                set_system_gate(4,&overflow)
                set_system_gate(5,&bounds)
                set_system_gate(0x80,&system_call);

linux/arch/i386/kernel/traps.c::set_trap_gate(n, addr)
        insert a trap gate with the DPL field set to 0.
        The Others exception are initialized with set_trap_gate : 

                set_trap_gate(0,&divide_error)
                set_trap_gate(1,&debug)
                set_trap_gate(2,&nmi)
                set_trap_gate(6,&invalid_op)
                set_trap_gate(7,&device_not_available)
                set_trap_gate(8,&double_fault)
                set_trap_gate(9,&coprocessor_segment_overrun)
                set_trap_gate(10,&invalid_TSS)
                set_trap_gate(11,&segment_not_present)
                set_trap_gate(12,&stack_segment)
                set_trap_gate(13,&general_protection)
                set_trap_gate(14,&page_fault)
                set_trap_gate(15,&spurious_interrupt_bug)
                set_trap_gate(16,&coprocessor_error)
                set_trap_gate(17,&alignement_check)
                set_trap_gate(18,&machine_check)

那里的描述完美地解释了它。只有 int 3、4、5 和 0x80 可以从用户空间调用，因为内核将它们的陷阱门设置为 (Descriptor Prvilege Level) DPL=3。

其他处理器异常 vector 的 DPL=0(只能从 ring 0 调用)。

当除以零时，CPU 首先转换到 Ring 0，内核用 divide_error 处理异常。但是，当您使用 int 0x00 显式调用它时，您仍处于(当前特权级别)CPL=3。

对于非常低级的细节，您应该查阅英特尔软件开发人员手册。第 2 卷描述了 int 指令，并概述了 CPU 为决定如何处理陷阱/中断而采取的所有决策制定步骤。第 3 卷描述了 IDT、Trap Gates 等的私密细节。

具体来说，表 3-61 决策表 准确解释了中断发生的每种可能方式所发生的情况。在您的示例中，调用 int 0x00 会将您置于第 2 列，这基本上表示:

if PE=1                 # protected mode enabled
and DPL < CPL           # DPL=0 - kernel set up trap gate like this
                        # CPL=3 - b/c you're in user-mode
and int type == S/W     # you executed int instruction (s/w interrupt)
then issue #GP          # General Protection fault
                        # -- kernel delivers this to usermode as SIGSEGV

附加引用:

• Interrupt Descriptor Table (osdev.org)
• Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals (英特尔.com)

关于c - Linux asm ("int $0x0") 与除以零，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/23926143/