任务管理
任务（Task）是处理器可以分配调度、执行、挂起的一个工作单元，它用于执行程序、任务或进程、操作系统服务、中断或异常处理过程、内核代码。
通过中断、异常、跳转、调用，可以执行一个任务，描述符表中和任务相关的：任务状态段描述符和任务门，当执行权传递给这任何一类描述符时，会造成任务切换。
任务的切换需要保存旧任务的相关信息，加载新任务的相关信息，这些信息都保存在内存中称为任务状态段的数据结构中。
任务的结构和状态
一个任务由两部分构成：
- 任务执行空间：代码段、堆栈段、一个或多个数据段，如果使用特权级保护，那么任务执行空间需要为每个特权级提供一个独立的堆栈空间。
- 任务状态TSS：指定了构成任务执行空间的各个段，并且保存任务状态信息
一个任务使用指向其TSS的段选择符来指定，当一个任务被加载执行时，该任务的段选择符、基地址、段限长、TSS段描述符属性就会被加载进任务寄存器TR中。如果使用了分页机制，任务使用的页，目录表基地址被加载进控制寄存器CR3中。
当前执行任务的状态由以下内容组成： - 所有通用寄存器和段寄存器信息
- 标志寄存器EFLAGS、程序指针EIP、控制寄存器CR3、任务寄存器TR和局部描述符表寄存器LDTR
- 段寄存器指定的任务当前执行空间
- I/O映射位图基地址和I/O位图信息
- 特权级0、1、2的堆栈指针
- 链接至前一个任务的链指针
任务的执行
软件或处理器可以使用以下方法来调度执行任务： - 使用CALL指令明确地调用一个任务
- 使用JMP指令明确地跳转到一个任务
- 隐含地调用一个中断句柄处理任务
- 隐含地调用一个异常句柄处理任务
所有的调度任务执行的方法都会使用一个指向任务门或任务TSS段的选择符。当使用CALL或JMP指令调度时，指令中的选择符可以直接选择任务的TSS，也可以选择存放有TSS选择符的任务门，当调度任务来处理中断或异常时，那么IDT中该中断或异常表项必须是一个任务门，并且含有中断或异常处理任务的TSS选择符。
当调度一个任务时，当前正在运行任务和调度任务间会自动地发生任务切换，当前执行上下文会被保存到它的TSS中，此后新任务的上下文会被加载进处理器，并从EIP指向的指令处开始执行新任务。调用者的TSS段选择符会被保存到被调用者TSS中。
任务切换时，LDT也会进行切换，同时页目录寄存器CR3也会在切换时被重新加载，因此每个任务可以有自己的一套页表，从而允许每个任务对基于LDT的段具有不同逻辑到物理地址的映射，这些措施来实现各个任务间的隔离防止互相干扰。
任务管理数据结构
支持多任务的寄存器和数据结构：
- 任务状态段TSS
- TSS描述符
- 任务寄存TR
- 任务门描述符
- 标志寄存器EFLAGS中的NT标志
任务状态段
用于恢复任务执行的处理器状态信息被保存在TSS段中。TSS段中各字段可分为：动态字段和静态字段
1、动态字段。当任务切换而被挂起，处理器会更新动态字段的内容
- 通用寄存器字段。用于保存EAX、EBX、ECX、EDX、ESP、EBP、ESI、EDI寄存器的内容
- 段选择符字段。用于保存ES、CS、SS、DS、FS、GS段寄存器的内容
- 标志寄存器EFLAGS字段。在切换前保存EFLAGS
- 指令指针EIP字段。在切换前保存EIP寄存器的内容
- 先前任务连接字段。含有前一个任务TSS段选择符，该字段允许任务使用IRET指令切换到前一个任务
2、静态字段。处理器会读取静态字段的内容，但通常不会改变它们 - LDT段选择符字段。含有任务的LDT段选择符
- CR3控制寄存器字段。含有任务使用的页目录物理地址
- 特权级0、1、2的堆栈指针字段。这些堆栈指针由堆栈选择符（SS0、SS1、SS2）和栈中偏移量指针（ESP0、ESP1、ESP2）组成。对于指定的任务，这些字段的值是不变的。如果任务发生堆栈切换，寄存器SS和ESP的内容将会改变
- 调试陷阱T标志字段。当设置该位时，处理器切换到该任务的操作将产生一个调试异常
- I/O位图基地址字段。
TSS描述符
TSS描述符只能存放在GDT中。
任何能访问TSS描述符的程序都能够造成任务切换，可以访问TSS描述符的程序其CPL<=TSS描述符的DPL。
任务寄存器
任务寄存器TR中存放着16位的段选择符以及当前任务TSS段的整个描述符（不可见部分），处理器使用TR的不可见部分来缓冲TSS段描述符内容。
指令LTR和STR分别用于加载和保存任务寄存器的可见部分，即TSS段的选择符。LTR指令只能被特权级0的程序执行
任务门描述符
任务门描述符提供对任务的间接引用。任务门描述符可以存放在GDT、LDT、IDT表中。
任务门描述符中的TSS选择符字段指向GDT中的一个TSS段描述符，当程序通过任务门调用或跳转时，程序的CPL以及指向任务门的门选择符的RPL值<=任务门描述符的DPL
任务切换
任务切换：
- 1、把旧任务保存在旧TSS中
- 2、向处理器加载新任务TSS
- 3、任务返回时，先保存当前任务相关信息新TSS
- 4、利用新TSS中保存的旧TSS的选择符找到旧TSS
- 5、再把旧的TSS中的信息加载到处理器中
- 6、旧任务就继续执行
任务链
TSS的前一个任务连接字段以及EFLAGS中的NT标志用于返回到前一个任务。
任务切换对忙标志、NT标志、前一任务链字段和TS标志的影响：
任务地址空间
任务地址空间由任务能够访问的段构成：代码段、数据段、堆栈段、TSS中引用的系统段以及任务代码能够访问的任何其它段，这些段都被映射到处理器的线性地址中，并且随后被直接或通过分页机制映射到处理器的物理地址空间中。
把人物为映射到线性和物理地址空间：
- 所有任务共享一个线性到物理地址空间的映射（未开启分页）
- 每个任务有自己的线性地址空间，并映射到物理地址空间（开启分页）
不同任务的线性地址空间可以映射到完全不同的物理地址空间。对于映射任务线性地址空间的这两种方法，所有任务的TSS都必须存放在共享的物理地址空间中，所有任务都可以进行访问。GDT所映射的线性地址空间也应该映射到共享的物理地址空间。
当多个任务间要进行数据共享时，可以做一些共享数据段，描述符存放在GDT表中，那么所有的任务就可以进行访问。