IDT

CPU가 인터럽트나 예외 발생 시 어떤 핸들러를 실행할지 매핑해 놓은 테이블로, x86 아키텍처에서 인터럽트 처리의 핵심 자료구조입니다.

핵심 개념

항목내용
정식 명칭Interrupt Descriptor Table
역할벡터 번호 → 핸들러(ISR) 주소 매핑
엔트리 수최대 256개 (벡터 0 ~ 255)
위치 관리IDTR 레지스터가 IDT의 시작 주소와 크기를 저장
설정 시점OS 부팅 시 커널이 초기화

IDT 구조

 IDTR 레지스터
 ┌───────────────────┐
 │ Base Address │ Limit │  ← IDT의 시작 주소와 크기
 └───────┬───────────┘
         │
         ▼
 ┌──────────────────────────────────┐
 │          IDT (256 엔트리)         │
 ├────────┬─────────────────────────┤
 │ 벡터 0  │ Divide Error 핸들러      │
 │ 벡터 1  │ Debug 핸들러             │
 │ 벡터 2  │ NMI 핸들러               │
 │ 벡터 3  │ Breakpoint 핸들러        │
 │  ...   │ ...                     │
 │ 벡터 13 │ General Protection Fault │
 │ 벡터 14 │ Page Fault 핸들러        │
 │  ...   │ ...                     │
 │ 벡터 32 │ 타이머 인터럽트 핸들러     │
 │ 벡터 33 │ 키보드 인터럽트 핸들러     │
 │  ...   │ ...                     │
 │ 벡터 128│ 시스템 콜 핸들러 (0x80)   │
 │  ...   │ ...                     │
 │ 벡터 255│ ...                     │
 └────────┴─────────────────────────┘

벡터 번호 할당 (x86)

범위용도예시
0 ~ 31CPU 예외 (Intel 예약)0: Divide Error, 13: GPF, 14: Page Fault
32 ~ 47하드웨어 인터럽트 (IRQ 0~15)32: 타이머, 33: 키보드, 46: 디스크
48 ~ 255OS/사용자 정의128(0x80): Linux 시스템 콜

IDT 엔트리(디스크립터) 구조

각 엔트리는 8바이트(32비트) 또는 16바이트(64비트)로 구성됩니다.

[64비트 IDT 엔트리 - 16바이트]
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ Offset (63:32)        │ Reserved             │  상위 8바이트
├───────────┬─────┬─────┼──────────────────────┤
│ Offset(31:16) │ P │ DPL │ Type │ IST │ Selector │  하위 8바이트
├───────────┴─────┴─────┼──────────────────────┤
│ Selector (세그먼트)     │ Offset (15:0)        │
└─────────────────────────────────────────────┘
필드설명
Offset핸들러(ISR)의 메모리 주소 (3부분으로 분할 저장)
Selector핸들러가 속한 코드 세그먼트
Type게이트 종류 (Interrupt / Trap / Task)
DPL접근 권한 레벨 (0: 커널, 3: 사용자)
PPresent 비트 (1: 유효)
ISTInterrupt Stack Table 인덱스

게이트 종류

게이트설명IF 플래그
Interrupt Gate하드웨어 인터럽트 처리용자동으로 클리어 (인터럽트 비활성화)
Trap Gate소프트웨어 인터럽트·예외 처리용변경하지 않음 (인터럽트 허용 유지)
Task Gate태스크 전환용 (레거시, 64비트에서 미지원)-

IDT를 통한 인터럽트 처리 흐름

① 인터럽트/예외 발생 → 벡터 번호 결정
② CPU가 IDTR에서 IDT 시작 주소 읽기
③ IDT[벡터 번호]에서 디스크립터 조회
④ DPL 검사 (권한 확인)
⑤ Selector로 코드 세그먼트 전환
⑥ Offset 주소로 점프하여 ISR 실행
⑦ ISR 완료 후 iret으로 복귀

키보드 입력 발생 (IRQ1 → 벡터 33)
       │
       ▼
  IDTR → IDT 시작 주소 조회
       │
       ▼
  IDT[33] → 키보드 ISR 주소 + 세그먼트 + 권한 정보
       │
       ▼
  커널 모드 전환 → 키보드 ISR 실행
       │
       ▼
  iret → 원래 프로그램 복귀

IDT vs IVT (리얼 모드)

항목IVT (리얼 모드)IDT (보호 모드)
사용 모드16비트 리얼 모드32/64비트 보호 모드
엔트리 크기4바이트 (세그먼트:오프셋)8바이트(32비트) / 16바이트(64비트)
위치고정 (물리 주소 0x0000)유동적 (IDTR이 가리킴)
권한 검사없음DPL로 접근 권한 제어
보안취약 (누구나 수정 가능)커널만 수정 가능

시스템 콜에서의 IDT 활용 (Linux)

사용자 프로그램: read(fd, buf, size)
       │
       ▼
  eax = 0 (sys_read 번호), int 0x80 실행
       │
       ▼
  CPU → IDTR → IDT[0x80] 조회
       │
       ▼
  system_call 핸들러 진입 (entry_64.S)
       │
       ▼
  sys_call_table[eax] → sys_read() 실행
       │
       ▼
  결과 반환 → iret → 사용자 모드 복귀

CSLOG에서 보기