我一直在编写一个业余OS，并且试图在内核中进行中断/异常处理。我在环0中，因此没有特权堆栈切换等。这些是我的例程：
#include <stdint.h>
#include "dadio.h"
#define MAX_INTERRUPTS 256
#define IDT_DESC_BIT16 0x06 //00000110
#define IDT_DESC_BIT32 0x0E //00001110
#define IDT_DESC_RING1 0x40 //01000000
#define IDT_DESC_RING2 0x20 //00100000
#define IDT_DESC_RING3 0x60 //01100000
#define IDT_DESC_PRESENT 0x80//10000000
//Structs used in this routine
typedef struct __attribute__ ((__packed__)) idtr {
uint16_t limit;
uint32_t base;
}idtr_t;
typedef struct __attribute__ ((__packed__)) gdtr {
uint16_t limit;
uint32_t base;
}gdtr_t;
typedef struct __attribute__ ((__packed__)) idt_descriptor {
uint16_t baseLo;
uint16_t sel;
uint8_t reserved;
uint8_t flags;
uint16_t baseHi;
}idt_descriptor_t;
typedef struct __attribute__((__packed__)) gdt_descriptor {
uint16_t limit;
uint16_t baseLo;
uint8_t baseMid;
uint16_t flags;
uint8_t baseHi;
} gdt_descriptor_t;
//External assembly functions
void init_pic();
void install_idt(idtr_t* address);
void enable_interrupts();
//Global variables in this routine
static idt_descriptor_t _idt[MAX_INTERRUPTS];
static idtr_t _idtr; //This will be the 6 byte base + limit
//Helper functions
static void install_ir(uint32_t index,uint16_t flags, uint16_t sel, uint32_t* handler_address);
static void default_handler();
void idt_init()
{
_idtr.base = (uint32_t)_idt;
_idtr.limit = (sizeof (idt_descriptor_t) * MAX_INTERRUPTS) -1 ;
for (int i=0;i<MAX_INTERRUPTS;i++)
{
_idt[i].baseLo = 0;
_idt[i].sel = 0;
_idt[i].reserved = 0;
_idt[i].flags = 0;
_idt[i].baseHi = 0;
}
for (int i=0;i<MAX_INTERRUPTS;i++)
install_ir(i,IDT_DESC_BIT32 | IDT_DESC_PRESENT, 0x08, (uint32_t*) default_handler);
init_pic();
install_idt(& _idtr);
enable_interrupts();
}
static void install_ir(uint32_t index,uint16_t flags, uint16_t sel, uint32_t* handler_address)
{
if (index >=MAX_INTERRUPTS) return;
_idt[index].baseLo = (uint32_t)handler_address & 0xffff;
_idt[index].baseHi = ((uint32_t)handler_address >> 16) & 0xffff;
_idt[index].reserved = 0;
_idt[index].flags = flags;
_idt[index].sel = sel;
}
static void default_handler()
{
monitor-puts("This is the default exception handler"); //This is a routine that prints messages on the screen... The gist is that it writes to 0xb8000 and so on...
for (;;);
}
组装程序
init_pic:
mov al, 0x11 ;ICW 1 ;Expect IC4|single?|0|level?|init?|000
out 0x20,al
out 0xA0,al
mov al,0x20 ;Remapping the IRQs
out 0x21,al
mov al,0x28
out 0xA1,al
; Send ICW 3 to primary PIC
mov al, 0x4 ; 0x4 = 0100 Second bit (IR Line 2)
out 0x21, al ; write to data register of primary PIC
; Send ICW 3 to secondary PIC
mov al, 0x2 ; 010=> IR line 2
out 0xA1, al ; write to data register of secondary PIC
; Send ICW 4 - Set x86 mode --------------------------------
mov al, 1 ; bit 0 enables 80x86 mode
out 0x21, al
out 0xA1, al
; Zeroing out the data registers
mov al, 0
out 0x21, al
out 0xA1, al
ret
enable_interrupts:
sti
ret
最小内核是：
void kmain()
{
idt_init();
return;
}
如果我将idt_init函数中的init_pic（）注释掉，则会收到消息：这是默认的异常处理程序，后跟for（;;）。
我认为这是可以预期的，因为一旦启用中断，类似计时器的东西就会发送一个IRQ，并且由于默认情况下它映射到（除以零？）异常，因此我得到了已定义的处理程序消息。
但是，如果我取消注释init_pic（），则不会收到该消息。我知道IRQ（0-15）已重新映射为中断向量（32-47）。但是计时器中断仍然会触发，我应该得到消息。 （我认为，所有256种可能的中断/异常都映射到同一例程中）。
我哪里出问题了？
此外，还有一个小的后续问题。我知道有些异常会推送错误代码，而有些则不会。但是iret指令不知道对吗？那么程序员是否有责任手动添加到esp中（弹出异常的错误代码确实会推送错误），然后执行iret？
我已经理解了80386开发人员手册。我在某个地方错了吗？
PS：尽管我的项目有很多代码，但我尝试提供最少的代码。
最佳答案
关键一点可能是kmain返回时会发生什么？
后续问题很重要：您必须在iret之前清理堆栈。仅出于这个原因，将您的门指向C函数确实很麻烦。大多数人制作两个组装存根：
#define SAVE() pusha; push %ds; push %es; push %fs; push %gs
#define RESTORE() pop %gs; pop %fs; pop %es; pop %ds; popa
#define TRAP0(n) .global vec#n; vec#n: \
pushl $(n<<8); \
pushl $0; \
SAVE(); \
call generic(); \
RESTORE(); \
add $8, %esp; \
iret
#define TRAP1(n) .global vec#n; vec#n: \
movw $n, 2(%esp); \
pushl $0; \
SAVE();\
call generic(); \
RESTORE(); \
add $8, %esp; \
iret
#define PTRAP(n) .global vec#n; vec#n: \
movw $n, 2(%esp);\
pushl $0; SAVE();\
mov %cr3, %eax; \
mov %eax, (12*4)(%esp); \
call generic(); \
RESTORE(); \
add $8, %esp; \
iret
TRAP0(0); TRAP0(1); ... TRAP0(7);
TRAP1(8); TRAP0(9);
TRAP1(10); ...TRAP1(13);
PTRAP(14); TRAP1(15); ...; TRAP1(31);
/* interrupts: */
TRAP0(32); TRAP0(33); .... TRAP0(47)
因此，您将vec0..vec47安装到idt [0] ... [47];
那么您的通用处理程序看起来已经传递了一个结构：
struct kstk {
uint32_t seg[4];
uint32_t reg[8];
uint32_t cr3;
uint16_t errc, trap;
uint32_t ip, cs, fl, sp, ss;
};
无效处理程序（struct kstk x）;
ss，sp是可选的。
（标准免责声明，我只是在消息中输入了此内容，因此可能需要进行一些调整）。
关于c - IRQ和iret指令语义在32位内核上的工作(保护模式)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/60619458/