17、计算机处理器全面解析：从原理到应用

计算机处理器全面解析：从原理到应用

1. 中央处理器中断与异常机制

1.1 INT n 指令中断

INT n 指令允许通过软件内部生成中断，只需将中断向量号作为操作数提供即可。例如，INT 35 指令会强制隐式调用中断 35 的中断处理程序。可使用 0 到 255 之间的任何中断向量作为该指令的参数。不过，如果使用处理器预定义的 NMI 向量，处理器的响应与正常方式生成的 NMI 中断不同。若在该指令中使用向量号 2（NMI 向量），会调用 NMI 中断处理程序，但处理器的 NMI 处理硬件不会被激活。而且，用 INT n 指令在软件中生成的中断不能被 EFLAGS 寄存器中的 IF 标志屏蔽。

1.2 异常来源

处理器的异常来源主要有三个：
- 处理器检测到的程序错误异常
- 软件生成的异常
- 机器检查异常

当处理器在应用程序、操作系统或执行程序的执行过程中检测到程序错误时，会生成一个或多个异常。Intel 64 和 IA - 32 架构为每个可由处理器检测到的异常定义了一个向量号。异常可分为故障、陷阱和中止。

INTO、INT 3 和 BOUND 指令允许在软件中生成异常，这些指令可在指令流的特定点检查异常条件。例如，INT 3 会导致生成断点异常。INT n 指令可用于在软件中模拟异常，但存在局限性。若 INT n 为架构定义的异常提供向量，处理器会生成指向正确向量的中断以访问异常处理程序，但不会将错误代码压入堆栈。即便相关的硬件生成异常通常会产生错误代码，异常处理程序在处理异常时仍会尝试从堆栈中弹出错误代码，由于未压入错误代码，处理程序会弹出并丢弃 EIP 而非错误代码，这