GDT et IDT

20 Apr 2009

Depuis peu, le noyau que je développe dispose enfin d’une gestion précaire des interruptions. Dans cet article je vais donc vous parler… interruptions! Et histoire de ne perdre personne, on commencera par décrire le fonctionnement de la GDT.

1 : Physique ou Virtuelle

Si vous avez déjà fait un peu d’assembleur, vous savez peut-être qu’un programme, une fois en mémoire, est divisé en plusieurs segments :

• Segment de code
• Segment de données
• Stack

Pour accéder à ces différents segments, on dispose des Sélecteurs de Segment. Ce sont des registres qui indiquent à quelle adresse mémoire se situent les données.

Ainsi, pour accéder à l’octet numéro 0x03 du segment de code, on peut écrire cs::0x03. Quand l’ordinateur démarre, le processeur est en mode réel. C’est-à-dire que les sélecteurs de segment représentent une adresse physique. (0x73 représente l’adresse mémoire 0x730)

Ce n’est pas vraiment super, tous les programmes ont accès à toute la mémoire, et de plus les registres sont limités à 16bits… impossible d’accéder à toute la mémoire des ordinateurs actuels.

Pour régler ce problème, il existe le mode protégé, où le processeur est en 32Bits et où les sélecteurs correspondent à un maillon de la GDT (on en reparlera dans quelques lignes).

Dans le mode protégé, la valeur des sélecteurs correspond à l’offset (décalage par rapport à l’origine) de l’élément dans la GDT (Global Descriptor Table). Pour accéder au premier sélecteur de la GDT, on place donc 0x0 dans un sélecteur de segment. Pour le second, 0x8 (chaque maillon est sur 64bits), et ainsi de suite.

2: Les interruptions

Une interruption, c’est (dixit wikipedia) “un arrêt temporaire de l’exécution normale d’un programme informatique par le microprocesseur.

Les interruptions sont de deux types : matériel ou logiciel.

Une interruption matérielle est typiquement l’appui sur une touche du clavier. Une interruption logicielle peut être l’appel à un syscall (un appel à write sous unix)

Pour associer une fonction (le sens informatique du terme) à chaque interruption, il existe l’IDT (Interrupt Descriptor Table).

Chaque élément de l’IDT contient :

• Un sélecteur, qui correspond aux éléments de la GDT
• Un offset (pointeur sur fonction)
• Des bits qui spécifient le TYPE du maillon

3 : IRQs

Et non, ce n’est pas terminé. C’est bien beau de configurer la GDT et l’IDT, mais encore faut-il configurer le chipset qui s’occupe de prévenir le processeur quand une interruption matérielle a lieu. Pour résumer, ce composant envoie une requête (IRQ=Interruption ReQuest) au processeur quand un évènement a lieu. En plus, il n’est pas un, mais ils sont deux, en cascade (Un esclave et un maître).

Une fois le tout configuré, on réactive les interruptions et… On cherche pourquoi ça n’a pas fonctionné :)

4 : Références

Pour lire un peu de code, vous pouvez jeter un oeil au dépôt git https://github.com/jeremycochoy/kos/.