X86系统中断处理与特权级转移软中断实现系统调用用户态程序使用软中断扎内核调用内核态程序

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已于 2022-01-29 21:01:10 修改 · 2.4k 阅读

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#操作系统

于 2022-01-29 20:58:04 首次发布

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不会，中断整体是由处理器与 8259A中断控制器共同管理的，虽然8259A可以不停的将中断请求发送给处理器，但是处理器有屏蔽中断的开关，只要当前中断处理还没有完成，就可以将IF置0 即不接受其他中断请求。
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处理器没有中断优先级的概念，它只有响应与不响应的概念，当在执行中断处理时，屏蔽外部中断请求时不响应8259A发来的中断请求。相反当中断服务程序完成时，重新开始响应8259A的中断请求。
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处理器拿到中断向量之后，就会到中断描述符表中查找对应的中断向量，进而找到一个中断描述符，然后继续特权级检查，最后将目标代码段的选择子加载到 cs寄存器，将中断服务程序的偏移地址加载的 ip寄存器，之后就可以执行中断服务程序了。
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低特权级用户态代码段执行软中断，此时就会发生特权级转移，转移到高特权级内核态代码段执行，此时栈就会发生变化，既然特权级要转移到高特权级，那么栈就要使用高特权级的栈，于是相关的寄存器就要入栈，包括ss寄存器(栈基地址) esp寄存器(栈顶指针) 这两个寄存器信息就是指向了低特权级的栈，将这些寄存器值压入高特权级栈中，标志寄存器的值也要入栈(eflags)，然后返回地址也要入栈，即 cs寄存器的值以及ip寄存器的值也要入栈。至此就可以取执行中断服务程序了，此时 cs寄存器指向了内核态代码段， ip寄存器指向了中断服务程序偏移地址，组合就是中断服务程序的入口地址，然后开始执行中断服务程序，执行到遇到 iret指令后返回。所以 iret指令执行后使处理器从内核态返回到用户态，即从高特权级代码段切换到低特权级代码段。
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inc.asm

; PIC-8259A Ports 
MASTER_ICW1_PORT                        equ     0x20
MASTER_ICW2_PORT                        equ     0x21
MASTER_ICW3_PORT                        equ     0x21
MASTER_ICW4_PORT                        equ     0x21
MASTER_OCW1_PORT                        equ     0x21
MASTER_OCW2_PORT                        equ     0x20
MASTER_OCW3_PORT                        equ     0x20

SLAVE_ICW1_PORT                         equ     0xA0
SLAVE_ICW2_PORT