中断向量表

5.4.3 中断向量表

http://book.51cto.com  2008-12-25 15:34  赵炯  机械工业出版社  我要评论(0)

• 摘要：《Linux内核完全剖析—基于0.12内核》第5章Linux内核体系结构，本章首先概要介绍了Linux内核的编制模式和体系结构，然后详细描述了Linux 内核源代码目录的组织形式以及子目录中各个代码文件的主要功能以及基本调用的层次关系。本节为大家介绍的是中断向量表。
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5.4.3  中断向量表

上节已指出CPU是根据中断号获取中断向量值，即对应中断服务程序的入口地址值。因此为了让CPU由中断号查找到对应的中断向量，就需要在内存中建立一张查询表，即中断向量表（在32位保护模式下该表称为中断描述符表）。80x86微机支持256个中断，对应每个中断需要安排一个中断服务程序。在80x86实模式运行方式下，每个中断向量由4字节组成。这4字节指明了一个中断服务程序的段值和段内偏移值。因此整个向量表的长度为1KB。当80x86微机启动时，ROM BIOS中的程序会在物理内存开始地址0x0000:0x0000处初始化并设置中断向量表，而各中断的默认中断服务程序则在BIOS中给出。由于中断向量表中的向量是按中断号顺序排列，因此给定一个中断号N，那么它对应的中断向量在内存中的位置就是0x0000:N×4，即对应的中断服务程序入口地址保存在物理内存0x0000:N×4位置处。

在BIOS执行初始化操作时，它设置了两个8259A芯片支持的16个硬件中断向量和BIOS提供的中断号为0x10～0x1f的中断调用功能向量等。对于实际没有使用的向量则填入临时的哑中断服务程序的地址。以后在系统引导加载操作系统时会根据实际需要修改某些中断向量的值。例如，对于DOS操作系统，它会重新设置中断0x20～0x2f的中断向量值。而对于Linux系统，除了在刚开始加载内核时需要用到BIOS提供的显示和磁盘读操作中断功能，在内核正常运行之前则会在setup.s程序中重新初始化8259A芯片并且在head.s程序中重新设置一张中断向量表（中断描述符表）。完全抛弃了BIOS所提供的中断服务功能。

当Intel CPU运行在32位保护模式下时，需要使用中断描述符表（Interrupt Descriptor Table，IDT）来管理中断或异常。IDT是Intel 8086～80186 CPU中使用的中断向量表的直接替代物。其作用也类似于中断向量表，只是其中每个中断描述符项中除了含有中断服务程序地址以外，还包含有关特权级和描述符类别等信息。Linux操作系统工作于80x86的保护模式下，因此它使用中断描述符表来设置和保存各中断的"向量"信息。