long mode 下的 call gate

6.1.4、  long mode 下的 call gate


6.1.4.1、　64 位的 call gate descriptor 中已经不支持 parameter count 域，offset 域被扩展至 64 位 base 值。

情景提示：
　　64 位的 call gate descriptor 的中 selector 域必须是一个 64 位代码的 selector，也就是说：这个 selector 指向的 code segment descriptor 中的 L 属性必须是 1，并且 default operand size 为 32 位，即：D 属性为 0。否则将产生 #GP 异常。（L = 1 && D = 0）
　　若要转到 32 位代码，须使用 32 位的 call gate descriptor。

　　由于 64 位的 call gate descriptor 中不支持 parameter count 域，所以在 long mode 下，processor 不支持自动复制参数的行为（从 caller 的 stack 复制到 callee 的 stack 中）。

那么，在 long mode 下如何使用 call gate 调用例程时，如果确实需要传递参数，又是如何传递参数呢？　　

　　在 stack 不进行切换的情况下，和一般的例程调用别无两样。在要进行 stack 切换的情形下，原来的 stack 的 ss 和 rsp 值被保存至新的 stack 中（也就是 caller 的 ss 和 rsp 会保存至 callee 的 stack 中）。那么，例程 callee 将直将使用原来的 rsp 去获取参数。
　　这样做的根本原因是，在 x64 的 long mode 下在硬件级下使用的是平坦内存管理模式，忽略了 segmentation 管理，callee 将可以直接使用 rsp 来获取参数。


看看下面的指令的情形：

caller：　

    ... ...
　　push param1
　　push param2　
    call [call_gate]            /*　call gate */
　　... ...

　　caller 中用 call gate 进行调用例程 callee， 假设这里需要进行 stack 的切换。


callee：

   ret         

　　callee 中仅使用 ret 进行返回，无需进行清栈处理。


那么：
　　caller 的 ss 和 rsp 将被保存至 callee 的 stack 中，如下：

------------------
     caller's SS       + 24
------------------
    caller's RSP      + 16
------------------
    caller's CS       + 8
------------------
    caller's RIP　　　　　　　　　<------------   callee's  rsp
------------------
　... ...
------------------

　　在例程 callee 中 [rsp+16] 处获取 caller's rsp 值，callee 中如下处理：

　　push rbp
      mov rbp, rsp
      mov rax, [rbp + 24]           /* get caller's rsp */
      mov rbx, [rax]                   /* get param1  */
      ... ...

      和一般的调用例程，使用参数无异，不像 x86 下使用 call gate 调用例程，processor 会自动产生复制参数行为。



6.1.4.2、　前面提过，call gate　只能存放在 GDT / LDT 中，不能放在 IDT 中
　　这造成 64 位的 call gate descriptors 的高 8 字节的 type 属性必须为 0000，以避免 32 位的 descriptor 与 64 位的 descriptors 重叠在一起。为 0 的 type 是属于无效的 descriptors 类型，processor 会检测这个 type 是否为 0，为 0 则是无效的 descriptors。
　　这样的话，想提取 64 位的 descriptors 的高半部分作为 32 位 descriptors 使用就会产生一个 #GP 异常。