System Call 專題討論, #4：x86 的 Interrupt

jollen 發表於 December 1, 2006 4:36 PM

我們由之前的 hello.S 程式範例來做切入：

movl $len,%edx
movl $msg,%ecx
movl $1,%ebx
movl $4,%eax
int $0x80

System call 編號 4（%eax = 4）為 sys_write 函數，其原型宣告如下：

ssize_t sys_write(unsigned int fd, const char * buf, size_t count)

根據 sys_write 的參數宣告，我們必須傳遞參數如下：

˙ 第 1 個參數為 unsigned int fd，透過 %ebx 暫存器傳值。
˙ 第 2 個參數 const char * buf 透過 %ecx 暫存器傳遞位址（address）。
˙ 第 3 個參數 size_t count 透過 %edx 暫存器傳值。

這個部份的話嘛，大家不妨翻閱一下 Jollen 整理的 LSCT！

x86 的 Interrupt

x86的interrupt（中斷）可分別系統定義與使用者自訂：

˙ 中斷向量0~8、10~14、16~18：predefined interrupts and exceptions。
˙ 中斷向量19-31：保留。
˙ 中斷向量32-255：user-defined interrupts（maskable interrupts）。

每個中斷都有一個編號，稱為interrupt vector（中斷向量）；當中斷產生後，就會跳至相對應的interrupt handler執行程式。Interrupt handler程式的所在位址經由interrupt descriptor table（IDT）來得知。

Enternal interrupt、software interrupts與exception都是透過IDT來處理，IDT裡存放的是gate descriptor，gate descriptor的種類有：

˙ interrupt gate
˙ trap gate
˙ task gate

中斷的處理過程如下：

1. 中斷產生。

2. CPU根據interrupt vector來索引IDT裡的gate descriptor。

3. 如果 gate descriptor 是 interrupt gate，trap gate則以類似call gate方式呼叫handler procedure。如果是task gate，則透過task switch 來呼叫handler。

Interrupt gate與task gate的主要差別在於interrupt gate會將EFLAG的IP位元清除，而task gate則不會去變更IP位元。Linux不使用task gate。