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这一次我们来对中断中的外中断进行讲解，先给下中断的分类和中断号分配把。
中断号 分类 0x0-0x20 异常和非屏蔽中断 0x20-0x30 I/O设备引发的可屏蔽中断，比如键盘、时钟等外中断 0x30-0xff 软中断，比如常说的int 80系统调用
前面对异常进行了讲解，这次对外中断进行说明。我们下面以时钟中断举例，首先我们要知道的是，时钟中断是操作系统自己发生的，比如我们在执行一段代码时候，可能不知道啥时候，就会触发时钟中断，我们为了体现触发了时钟中断，我们就打印一句话就行。
同样我们给每个外中断号定义一个入口函数
INTERRUPT_HANDLER 0x20, 0; clock 时钟中断
INTERRUPT_HANDLER 0x21, 0; 键盘中断
INTERRUPT_HANDLER 0x22, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x23, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x24, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x25, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x26, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x27, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x28, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x29, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x2a, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x2b, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x2c, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x2d, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x2e, 0
INTERRUPT_HANDLER 0x2f, 0
在这个函数中，同样设置一个具体的函数
void idt_init()
{
// 初始化ENTRY_SIZE个中断处理函数
for (size_t i = 0; i < ENTRY_SIZE; i++)
{
gate_t *gate = &idt[i];
// gate->offset0 = (u32)interrupt_handler & 0xffff;
// gate->offset1 = ((u32)interrupt_handler >> 16) & 0xffff;
handler_t handler = handler_entry_table[i];
gate->offset0 = (u32)handler & 0xffff;
gate->offset1 = ((u32)handler >> 16) & 0xffff;
gate->selector = 1 << 3; // 代码段
gate->reserved = 0; // 保留不用
gate->type = 0b1110; // 中断门
gate->segment = 0; // 系统段
gate->DPL = 0; // 内核态
gate->present = 1; // 有效
}
// 异常的具体处理函数
for (size_t i = 0; i < 0x20; i++)
{
handler_table[i] = exception_handler;
}
// 外中断的具体处理函数
for (size_t i = 0x20; i < ENTRY_SIZE; i++)
{
handler_table[i] = default_handler;
}
idt_ptr.base = (u32)idt;
idt_ptr.limit = sizeof(idt) - 1;
asm volatile("lidt idt_ptr\n");
}
void default_handler(int vector)
{
send_eoi(vector);
LOGK("[%d] default interrupt called %d...\n", vector, counter++);
}
注意我们有一个 send_eoi函数，这是发送结束中断的函数，因为我们比如时钟中断产生，那么首先是结束中断，然后才是对其进行处理，不然后续就不会再次发生中断，其代码如下
void send_eoi(int vector)
{
if (vector >= 0x20 && vector < 0x28)
{
outb(PIC_M_CTRL, PIC_EOI);
}
if (vector >= 0x28 && vector < 0x30)
{
outb(PIC_M_CTRL, PIC_EOI);
outb(PIC_S_CTRL, PIC_EOI);
}
}
最后就是main函数的编写
void kernel_init()
{
console_init();
gdt_init();
interrupt_init();
// asm volatile(
// "sti\n"
// "movl %eax, %eax\n");
asm volatile("sti");
u32 counter = 0;
while (true)
{
DEBUGK("looping in kernel init %d...\n", counter++);
delay(100000000);
}
}
其中最主要的就是 asm volatile("sti")，这行表示打开中断，否则不会触发，还有一个关键，怎么让cpu知道是时钟中断呢，这就要中断控制器进行设置，下面是设置代码
// 初始化中断控制器
void pic_init()
{
outb(PIC_M_CTRL, 0b00010001); // ICW1: 边沿触发, 级联 8259, 需要ICW4.
outb(PIC_M_DATA, 0x20); // ICW2: 起始端口号 0x20
outb(PIC_M_DATA, 0b00000100); // ICW3: IR2接从片.
outb(PIC_M_DATA, 0b00000001); // ICW4: 8086模式, 正常EOI
outb(PIC_S_CTRL, 0b00010001); // ICW1: 边沿触发, 级联 8259, 需要ICW4.
outb(PIC_S_DATA, 0x28); // ICW2: 起始端口号 0x28
outb(PIC_S_DATA, 2); // ICW3: 设置从片连接到主片的 IR2 引脚
outb(PIC_S_DATA, 0b00000001); // ICW4: 8086模式, 正常EOI
outb(PIC_M_DATA, 0b11111110); // 关闭所有中断，打开时钟中断
outb(PIC_S_DATA, 0b11111111); // 关闭所有中断
}
主要看最后两行，设置打开哪些中断，下面是支持的中断图，可以看到有支持15个中断，上面的 outb(PIC_M_DATA, 0b11111110)表示打开时钟中断，当值为0，打开中断。
下面是实验的结果图，第一张图是没有设置 send_eoi，可以看到只接收到了一次中断
下面是设置了 send_eoi。
我们下面来尝试下键盘中断，将 outb(PIC_M_DATA, 0b11111110);设置为 outb(PIC_M_DATA, 0b11111101);，开启程序，我们按下键盘，可以看到，当按下键盘触发，但是我们再次按下，却发现没有用，这是因为针对键盘中断，我们要编写对应的处理函数，比如处理收到的字符，然后编写对应的中断结束函数，才能再次接受中断
Original: https://www.cnblogs.com/shilinkun/p/16305628.html
Author: 小坤学习园
Title: 操作系统实现-外中断
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