本文分析基于Linux 0.11內核,轉載請標明出處 http://blog.csdn.net/yming0221/archive/2011/06/01/6459119.aspx
以下是硬件初始化函數
其中set_trap_gate是宏定義
定義如下
中斷描述符定義如下:
在實地址模式中, CPU 把內存中從 0 開始的 1K 字節作為一個中斷向量表。表中的每個 表項占四個 字節,由兩個字節的段地址和兩個字節的偏移量組成,這樣構成的地址便是相應中斷處理程序的入口地址。但是,在保護模式下,由四字節的表 項構成 的中斷向量 表顯然 滿足不了要求。這是因為, ? 除了兩個字節的段描述符,偏移量必用四字節來表示; ? 要有反映模式切換的信息。因此,在保護模式下,中斷向量表中的表項由 8 個字節組成,如圖 3.2 所示,中斷向量表也改叫做中斷描述符表 IDT ( Interrupt Descriptor Table )。其中的每個表項叫做一個門描述符( gate descriptor ),“門”的含義是當中斷發生時必須先通過這些門,然后才能進入相應的處理程序。
圖 3.2 門描述符的一般格式
其中類型占 3 位,表示門描述符的類型,主要門描述符是:
· 中斷門( Interrupt gate )
其類型碼為 110, 中斷門包含了一個中斷或異常處理程序所在段的選擇符和段內偏移量。當控制權通過中斷門進入中斷處理程序時,處理器清 IF 標志,即關中斷,以避免嵌套中斷的發生。中斷門中的 DPL ( Descriptor Privilege Level )為 0 ,因此,用戶態的進程不能訪問 Intel 的中斷門。所有的中斷處理程序都由中斷門激活,并全部限制在內核態。
· 陷阱門( Trap gate )
其類型碼為 111, 與中斷門類似,其唯一的區別是,控制權通過陷阱門進入處理程序時維持 IF 標志位不變,也就是說,不關中斷。
· 系統門( System gate )
這是 Linux 內核特別設置的,用來讓用戶態的進程訪問 Intel 的陷阱門,因此,門描述符的 DPL 為 3 。通過系統門來激活 4 個 Linux 異常處理程序,它們的向量是 3 、 4 、 5 及 128 ,也就是說,在用戶態下,可以使用 int3 、 into 、 bound 及 int0x80 四 條匯編指令。
最后,在保護模式下,中斷描述符表在內存的位置不再限于從地址 0 開始的地方,而是可以放在內存的任何地方。為此, CPU 中增設了一個中斷描述符表寄存器 IDTR ,用來存放中斷描述符表在內存的起始地址。中斷描述符表寄存器 IDTR 是一個 48 位的寄存器,其低 16 位保存中斷描述符表的大小,高 32 位保存 IDT 的基址,如圖 3.3 所示。
| 32位基地址|界限(16位) 共48位
圖3.3
其中的函數聲明
它們是通過匯編實現的/kernel/asm.s或/kernel/system_call.s
就拿divide_error函數來說明
asm.s中的匯編代碼:
堆棧使用情況如下圖
開始時,堆棧指針esp指向中斷返回地址的一欄(esp0),eip是指令寄存器,它的內容就是下一條指令的地址。然后通過pushl,將C函數
入棧,此時棧頂指針指向esp1處,通過交換指令xchgl %eax,(%esp),將eax和esp地址的內容(C函數地址)交換。而棧的大小沒有發生
改變。當有數據入棧,esp寄存器大小將相應的減小。
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