Читаем Windows® Internals, Sixth Edition, Part 1 полностью

On the x86 and x64 processors, all exceptions have predefined interrupt numbers that directly correspond to the entry in the IDT that points to the trap handler for a particular exception. Table 3-6 shows x86-defined exceptions and their assigned interrupt numbers. Because the first entries of the IDT are used for exceptions, hardware interrupts are assigned entries later in the table, as mentioned earlier.

All exceptions, except those simple enough to be resolved by the trap handler, are serviced by a kernel module called the exception dispatcher. The exception dispatcher’s job is to find an exception handler that can dispose of the exception. Examples of architecture-independent exceptions that the kernel defines include memory-access violations, integer divide-by-zero, integer overflow, floating-point exceptions, and debugger breakpoints. For a complete list of architecture-independent exceptions, consult the Windows SDK reference documentation.

Table 3-6. x86 Exceptions and Their Interrupt Numbers

Interrupt Number

Exception

0

Divide Error

1

Debug (Single Step)

2

Non-Maskable Interrupt (NMI)

3

Breakpoint

4

Overflow

5

Bounds Check

6

Invalid Opcode

7

NPX Not Available

8

Double Fault

9

NPX Segment Overrun

10

Invalid Task State Segment (TSS)

11

Segment Not Present

12

Stack Fault

13

General Protection

14

Page Fault

15

Intel Reserved

16

Floating Point

17

Alignment Check

18

Machine Check

19

SIMD Floating Point

The kernel traps and handles some of these exceptions transparently to user programs. For example, encountering a breakpoint while executing a program being debugged generates an exception, which the kernel handles by calling the debugger. The kernel handles certain other exceptions by returning an unsuccessful status code to the caller.

A few exceptions are allowed to filter back, untouched, to user mode. For example, certain types of memory-access violations or an arithmetic overflow generate an exception that the operating system doesn’t handle. 32-bit applications can establish frame-based exception handlers to deal with these exceptions. The term frame-based refers to an exception handler’s association with a particular procedure activation. When a procedure is invoked, a stack frame representing that activation of the procedure is pushed onto the stack. A stack frame can have one or more exception handlers associated with it, each of which protects a particular block of code in the source program. When an exception occurs, the kernel searches for an exception handler associated with the current stack frame. If none exists, the kernel searches for an exception handler associated with the previous stack frame, and so on, until it finds a frame-based exception handler. If no exception handler is found, the kernel calls its own default exception handlers.

For 64-bit applications, structured exception handling does not use frame-based handlers. Instead, a table of handlers for each function is built into the image during compilation. The kernel looks for handlers associated with each function and generally follows the same algorithm we described for 32-bit code.

Structured exception handling is heavily used within the kernel itself so that it can safely verify whether pointers from user mode can be safely accessed for read or write access. Drivers can make use of this same technique when dealing with pointers sent during I/O control codes (IOCTLs).

Another mechanism of exception handling is called vectored exception handling. This method can be used only by user-mode applications. You can find more information about it in the Windows SDK or the MSDN Library.

When an exception occurs, whether it is explicitly raised by software or implicitly raised by hardware, a chain of events begins in the kernel. The CPU hardware transfers control to the kernel trap handler, which creates a trap frame (as it does when an interrupt occurs). The trap frame allows the system to resume where it left off if the exception is resolved. The trap handler also creates an exception record that contains the reason for the exception and other pertinent information.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Самоучитель UML
Самоучитель UML

Самоучитель UMLПервое издание.В книге рассматриваются основы UML – унифицированного языка моделирования для описания, визуализации и документирования объектно-ориентированных систем и бизнес-процессов в ходе разработки программных приложений. Подробно описываются базовые понятия UML, необходимые для построения объектно-ориентированной модели системы с использованием графической нотации. Изложение сопровождается примерами разработки отдельных диаграмм, которые необходимы для представления информационной модели системы. Цель книги – помочь программистам освоить новую методологию разработки корпоративных программных приложений для последующего применения полученных знаний с использованием соответствующих CASE-инструментов.

Александр Васильевич Леоненков , Александр Леоненков

Зарубежная компьютерная, околокомпьютерная литература / Программирование / Прочая компьютерная литература / Книги по IT
Об интеллекте
Об интеллекте

В книге "Об интеллекте" Джефф Хокинс представляет революционную теорию на стыке нейробиологии, психологии и кибернетики и описывающую систему "память-предсказание" как основу человеческого интеллекта. Автор отмечает, что все предшествующие попытки создания разумных машин провалились из-за фундаментальной ошибки разработчиков, стремившихся воссоздать человеческое поведение, но не учитывавших природу биологического разума. Джефф Хокинс предполагает, что идеи, сформулированные им в книге "Об интеллекте", лягут в основу создания истинного искусственного интеллекта - не копирующего, а превосходящего человеческий разум. Кроме этого книга содержит рассуждения о последствиях и возможностях создания разумных машин, взгляды автора на природу и отличительные особенности человеческого интеллекта.Книга рекомендуется всем, кого интересует устройство человеческого мозга и принципы его функционирования, а также тем, кто занимается проблемами разработки искусственного интеллекта.

Джефф Хокинс , Джеф Хокинс , Сандра Блейксли , Сандра Блэйксли

Зарубежная компьютерная, околокомпьютерная литература / Технические науки / Прочая компьютерная литература / Образование и наука / Книги по IT