Linux 0.11中断机制解读

发表于 2023-12-12 更新于 2024-01-23 分类于操作系统， LINUX011内核学习笔记阅读次数：本文字数： 2k 阅读时长 ≈ 2 分钟

Linux 0.11中断机制解读

在bios启动的时候首先使用的是bios自带的中断服务函数，int 0x13和int 0x19。

在setup.s里面关中断：将EFLAGS置为0。setup将head.s和内核代码搬运到0x0000开始的地址处，覆盖了原BIOS的中断函数部分，废除了BIOS的中断函数机制。故事就从这里开始。

与中断相关的标志位：iF 中断许可（第 9 位）

中断服务函数挂接

外部中断、软件中断和异常是通过中断描述符表（IDT）处理的。 IDT 中包含访问中断和异常处理程序的门描述符的集合。像 GDT 一样，IDT 不是一个段， IDT 的线性基地址包含在 IDT 寄存器中（IDTR）。

异常处理类中断服务函数

trap_init();函数把中断异常处理服务程序与IDT进行挂接

将异常处理函数插入IDT的表项是由set_trap_gate（）和set_system_gate（）函数来完成的

void trap_init(void)
{
	int i;
    //这里是在维护中断描述符表的内容，idt的架子在head.s里面给了
	set_trap_gate(0,&divide_error);//这里的0，1，2...是中断描述符表项//除零错误
	set_trap_gate(1,&debug);//单步调试//两个参数：表的索引+中断服务函数
	set_trap_gate(2,&nmi);//不可屏蔽中断
	...
}

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#define set_trap_gate(n,addr) \
	_set_gate(&idt[n],15,0,addr)!0对应dpl，15对应类型（查手册）:1111
//idt是中断描述符表的起始地址。idt[n]是中断描 述符表中中断号n对应项的偏移值。中断描述符的类型是15，特权级是0.意思是只能由内核处理，如果dpl特权级别=3则可以由3特权级（用户）来处理与陷阱门不同，系统陷阱门的特权级是3，即系统陷阱门设置的中断处理过程能够被所有进程调用（如单步调试、溢出出错和超出边界出错等）

#define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr) \
__asm__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
	"movw %0,%%dx\n\t" \//%0对应i
	"movl %%eax,%1\n\t" \//%1对应第二行的o，将eax寄存器的值放到idt表项里面，即&idt【0】，也就是gate_addr
	"movl %%edx,%2" \//%2对应第三行的 放到gateaddr的后四个字节
	: \
	: "i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \ //i:立即数
	"o" (*((char *) (gate_addr))), \ //中断描述符前四个字节地址，o是偏移的意思
	"o" (*(4+(char *) (gate_addr))), \//中断描述符后四个字节地址
	"d" ((char *) (addr)),"a" (0x00080000))//d对应edx，a对应eax，这说明了为啥edx是&divide0地址

这里面的偏移地址，就是段偏移再加上gdt里面的段基址就得到了真正的线性地址这里本来edx里面有着完整的中断服务程序段偏移地址："d" ((char *) (addr))，为了配合中断描述符，强行把低字部分给了eax(movw %%dx,%%ax\n\t)。注意，前两条汇编这部分代码一直是在对寄存器进行操作，还没有放到内存里面，后面再添到&idt[0]里面