【OS学习笔记】二十七保护模式八：任务切换的方法之----jmp与call的区别以及任务的中断嵌套

上一篇文章学习了任务门的概念：任务门—任务切换。主要学习了以下内容：

本篇文章接着上一篇文章学习以下内容：

注意：和中断有关的任务切换的详细原理是在后面的文章中会讲解。本文主要还是学习使用call、jmp和iret指令发起的任务切换。

1、回顾

在学习jmp、call与iret指令发起的任务切换之前，我们来回顾上一篇文章所学。

我们知道，当中断发生时，可以执行常规的中断处理过程，也可以进行任务切换。尽管性质不同，但它们都需要使用iret指令返回。只不过前者返回到同一任务的不同代码段；后者返回到被中断的那个任务。那么处理器是如何体现这两种截然不同的返回类型呢？

如下图是32位的标志寄存器EFLAGS。它有一个NT位。意思是嵌套任务标志。

在这里插入图片描述

每个任务的TSS中都有一个任务链接域（指向前一个任务的指针），可以填写为前一个任务的TSS描述符选择子。如果当前任务的EFLAGS的寄存器的NT位为1，则表示当前正在执行的任务是嵌套与其他任务，并且能够通过TSS的任务链接域的指针返回到前一个任务。

对于新任务的处理是，要把老任务的TSS描述符选择子填写到新任务的TSS中的任务链接域，同时，将新任务的EFLAGS寄存器的NT位置1，以允许返回到前一个任务机械厂执行。同时，还要把新任务的TSS描述符的B位置1（忙）。

无论何时，只要处理器碰到iret指令，它都会检查NT位，如果NT位是1，表明当前任务只需偶一能够执行时因为它中断了被的任务，因此应该返回到之前被中断的任务去执行。如果NT=0，表明是一般的中断过程。

2、CALL指令与JMP指令

除了使用中断引发任务切换，还可以使用远过程调用指令CALL或者远跳转指令JMP直接发起任务切换。在这两种情况下，CALL与JMP指令的操作数是任务的TSS描述符的选择子或者任务门。比如以下两条指令：

call 0x0010:0x00000000
jmp  0x0010:0x00000000

当处理器执行这两条指令的时候，首先用指令中给出的描述符选择子访问GDT，分析它的描述符类型。将会有如下几种情况发生：

注意，如果是进行任务切换的话，后面的32位偏移量将会被忽略。原因是执行任务切换时，所有处理器的状态都可以从TSS中获得。

任务门可以安装在中断向量表中，也可以安装在GDT中或者LDT中。

如果是用于发起任务切换，那么call指令与jmp指令有什么不同的呢？

使用call指令发起的任务切换，类似于中断发起的任务切换。这就是说由call指令发起的切换时嵌套的，当前任务（就任务）TSS描述符法人B位保持原来的1不变，EFLAGS寄存器的NT位也不发生变化；新任务的TSS描述符的B位置1，EFLAGS寄存器的NT位也置1，表示此类任务是嵌套于其他任务中。同时TSS任务链接域的内容改为旧任务的TSS描述符选择子。

如下图是嵌套任务切换的一个图示过程：

在这里插入图片描述

当任务1开始执行时。其TSS描述符的B位是1，EFLAGS寄存器的NT位是0，不嵌套于其他任务
当任务1转换到任务2后，任务1仍然为忙，EFLAGS寄存器的NT位不变（在其TSS中）；任务2也变为忙，EFLAGS寄存器的NT位变为1，表示嵌套于任务1中，同时将任务1的TSS描述符选择子复制到任务2的TSS链接域
最后将任务2切换到任务3，过程与任务1切换到任务2是一样的。
用call指令发起的任务切换，可以通过iret指令返回到前一个任务。返回到前一个任务后，当前任务（旧任务的EFLAGS的NT位以及TSS的B位恢复为0）