2.11 IA-32e模式下的中断和异常处理概述

在IA-32e模式下，一旦发生中断和异常，将导致处理器进入64位模式，清楚这一点很重要。换句话说，在IA-32e模式下，中断和异常的处理程序必须是64位代码。

在IA-32e模式下，中断描述符表IDT内必须包含64位的中断门和陷阱门，但不包括任务门，因为IA-32e模式不支持硬件任务切换。在IA-32e模式下，要引用中断描述符表内的中断门和陷阱门，需要用中断号乘以16，而不是像传统模式下那样乘以8。

在IA-32e模式下，对中断和异常的处理是在64位模式下进行的，所以处理器在保护现场时的每个压栈操作都是按8字节进行。

和传统模式一样，在IA-32e模式下，因中断和异常而转入中断处理程序时，如果特权级发生变化，则需要切换栈。

在传统模式下，只有在特权级发生变化时，处理器才会压入段寄存器SS和栈指针寄存器，但是在IA-32e模式下，是无条件压入SS和RSP的。

在传统模式下，任务状态段TSS主要用于任务切换。当然，如果因中断或者系统调用而发生了特权级之间的转移，还要切换栈。新栈的段选择子和栈指针是从当前任务的任务状态段TSS中获取的。

如图2-34所示，这是传统模式下的任务状态段TSS，当中断和异常发生时，如果特权级发生了改变，则从当前任务的TSS中选择一个适当的栈段选择子与栈指针，TSS中的其他内容用于硬件任务切换。

在IA-32e模式下，不再支持硬件任务切换，但TSS依然有用，依然要用于中断和异常的处理及系统调用。同时，TSS的布局发生了变化，大部分内容被废弃。

如图2-35所示，在IA-32e模式下，原先的三个特权级栈指针被保留，但扩展到64位，分别是RSP0、RSP1和RSP2，取消了三个栈段选择子。这是因为在IA-32e模式下，中断和异常处理程序必须是64位的，在64位模式下，不再使用栈段寄存器SS，栈基地址始终为0。

如果发生了栈的切换，需要根据目标特权级从RSP0、RSP1和RSP2选择一个栈指针。但是还可以用另外一种机制来选择栈指针，这种新的机制叫作中断栈表（Interrupt Stack Table，IST）。引入中断栈表的基本想法是，为一些特殊的中断，比如不可屏蔽中断NMI、双重错异常等提供可以信任的栈。

在TSS中，一共定义了7个可以使用的中断栈表指针，分别是IST1到IST7。如果中断栈表机制是开启的，则因中断和异常而发生栈切换时，可以从中选择一个作为栈指针。