x86 32位保护模式下TSS使用及中断运行相关技术问题咨询

问题1解答 #

你当前的中断是同特权级触发的：中断处理程序和内核都运行在0环，CPU处理这类中断时不需要切换特权级，自然不需要访问TSS。
同特权级中断的执行逻辑和你猜测的完全一致：CPU会自动把EIP、CS、EFLAGS、（如果有错误码则压错误码）压入当前栈，执行iret时再按顺序弹出恢复，全程用当前的SS和ESP操作，完全不涉及TSS。只有当中断需要从低特权级（比如3环用户态）切换到高特权级（0环内核态）时，CPU才会从TSS中读取高特权级对应的栈指针完成栈切换。
补充：你提到的EPS应该是笔误，正确的寄存器是ESP。

问题2解答 #

是的，关联逻辑完全如你所说：
首先你需要在GDT中定义合法的TSS段描述符，之后执行ltr指令传入该TSS段的选择子，CPU会将该TSS段的基址、限长等信息加载到TR（任务寄存器）中。后续只要发生需要特权级切换的中断/异常，CPU会自动从TR指向的TSS中读取对应特权级的栈参数，完成栈切换。如果你的系统只运行在内核态没有用户态，即使加载了TSS，同特权级中断也不会触发TSS访问。

问题3解答 #

使用硬件上下文切换时是支持自动切回前一个TSS的，核心依赖TSS结构中的PrevTSS字段，而非你以为的不存在的next字段：
当你通过call/jmp指令跳转到一个TSS段描述符触发硬件上下文切换时，CPU会先把当前所有寄存器状态存入当前TR指向的旧TSS，再把目标TSS的寄存器加载到CPU，同时会把旧TSS的选择子写入新TSS的PrevTSS字段，完成上下文链路的拼接。当你在新任务中执行iret指令返回时，CPU会自动读取当前TSS的PrevTSS字段，切回对应的旧TSS执行。
不过要注意，现在主流操作系统基本都放弃了硬件上下文切换方案，改用软件手动保存/恢复寄存器上下文，灵活性更高，也更易维护。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Leosa99_