IA32中断和异常(Interrupt And Exception)

bxz

2023-04-22

IA32 Interrupt And Exception

不同体系架构中断和异常的定义内涵不太一样，可以理解，但是同一体系架构的不同教科书也不太一样，淦了

最后还是去读了一波intel的手册,RTFM!!!，在64-ia-32-architectures-software-developer-vol-3a-part-1-manual的chapter 6

https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/architecture-and-technology/64-ia-32-architectures-software-developer-vol-3a-part-1-manual.html

EFLAGS寄存器

Interrupt

The processor receives interrupts from two sources:
• External (hardware generated) interrupts.
• Software-generated interrupts.(如int n来调用n中断)

通常是由CPU外部的输入输出设备（硬件）所触发的，希望cpu停下手里的任务去执行对应得中断处理程序，之后再回到手里任务来，所以中断是异步的，被叫做异步中断或硬件中断

cpu提供了两引脚

INTR（INTeRrupt）可屏蔽中断(maskable interrupt)通过INTR向CPU发生请求

NMI（Non Maskable Interrupt）不可屏蔽中断(nonmaskable interrupt)通过NMI向CPU发生请求

可以通过CLI清除EFLAGS寄存器里IF(Interrupt enable Flag)位(IF=0)来禁止可屏蔽中断发生，STI(IF=1)允许可屏蔽中断发生(IA32只有在响应中断时把IF=0关闭中断，响应异常的时候不会关闭)

不可屏蔽中断，意如其名

Exception

The processor receives exceptions from three sources:
• Processor-detected program-error exceptions.
• Software-generated exceptions.
• Machine-check exceptions.

异常通常是CPU在执行指令时因为检测到预先定义的某个或多个条件而产生的同步事件,又被叫做同步中断，来自处理器内部，IF位在这里不起任何作用，立即执行

故障(Fault)

可能被异常处理程序修复，如果修复，再返回到当前引起异常的指令，比如说我们的缺页异常，指令引用一个虚拟地址，发现他对应的的物理页面不在内存，异常处理程序会把它从磁盘取出来放到内存，加载后再回到该指令就可以正常执行，修复不了，终止
陷阱(Traps)

有意的异常，执行完陷阱指令后，报告给cpu异常，比如我们的int n(有的书里把这个叫做软中断)，int3, into(溢出检测)，bound(地址越界检测),ud2(未定义指令)等，最重要的作用就是提供用户和内核的接口–系统调用，异常处理程序的返回地址指向导致异常指令的下一个指令地址
终止(Aborts)

直接终止，处理程序将控制返回给一个abort例程，该例程会终止这个应用程序

中断向量表（Interrupt Vector Table，IVT）

实模式下用于存储中断处理程序入口的表

系统开机后处于实模式，1M的寻址空间，由BOIS做检测和初始化，初始化就包括了在00000H~003ffh 1kb区域建立中断向量表，表里的每一项记录中断或异常处理程序的入口地址，叫做中断向量，占4个字节，所以共有256个，BIOS再利用INT执行特定中断处理程序把引导程序从磁盘加载到内存，引导后，进入保护模式