[OS]Exceptions and Interrupts

一、Identifying Interrupts

1. 中断号

0~31：提前预置好的中断号，其中15和17~31被Intel保留，用于以后的扩充。

32~255：可以由软件自由定义中断内容。

2. Exceptions的分类

Faults：记录发生exception的一条指令

Traps：记录发生exception之后的一条指令

Aborts：可以设定一些不同的位置

二、Enabling and Disabling Interrupts

一些特定的情况，会有一些设置来禁止一些中断。

1. NMI Masks Further NMIs

2. IF Masks INTR

IF = 1, 外部中断是开着的

可能会改变IF的有：

RESET signal

CLI、STI

PUSHF、POPF

3. RF Masks Debug Faults

RF bit 在EFLAGS中

4. MOV or POP to SS Masks some Interrupts and Exceptions.

MOV SS, AX

MOV ESP, StackTop

can not be interrupted.

三、Priority

四、Interrupt Descriptor Table

每个描述符的长度为8 bytes

IDTR：4 bytes-IDT base  2 bytes-IDT limit

LIDT：load IDT register

SIDT：store IDT register

五、IDT Descriptors

IDT可能包含三种不同的门描述符，都是8 bytes的

1. Task gates

2. Interrupt gates

3. Trap gates

六、Interrupt Task and Interrupt Procedures

1. Interrupt Procedures

中断或者异常的处理程序就像执行了一个call指令一样

Stack of Interrupt  Procedure

为了恢复中断之前的程序状态，需要保存一系列内容

Return from an Interrupt Procedure

IRET 和 RET稍有不同的地方是，EIP加4，然后将栈上的EFLAGS弹出。

RET：弹出栈上EIP CS

IRET：弹出栈上EIP，CS，EFLAGS

Flags Usage by Interrupt Procedure

1. TF(Trap Flag，防止debugging 单步调试)：无论是Interrupt gate还是Trap gate，当eflags被存到栈上以后，TF都被reset，handler执行完毕，IRET以后，eflags又被恢复

2. IF(Interrupt-enable flag，防止别的interrupt使用当前的handler)：Interrupt gate会reset IF，但是Trap gate不会reset IF。

Protection in Interrupt Procedure

有两种策略：

1. 将Interrupt handlers放在统一的段中

2. handler procedures放在privilege level 0 的段中

2. Interrupt Tasks

Task gate指向一个TSS Descriptor in GDT

七、Error Code

1. Ex=1，外部事件引起当前程序的中断

2. I=1，INDEX指向一个gate descriptor in IDT；I=0，看TI

3. TI=1，INDEX指向LGT；TI=0，INDEX指向GDT

八、Exception Condiitons

Exception的分类

Faults，Traps，Aborts