IA-32异常中断机制解析：从实模式到保护模式

"这篇资料主要介绍了IA-32架构下的异常和中断机制，包括中断的分类、中断类型号、中断处理程序以及中断向量表和中断描述符表的使用。同时，提到了实模式和保护模式下中断的描述方式，并通过代码示例解释了除法错误异常的处理情况。" 在IA-32架构中，存在256种不同的异常和中断类型，每种中断都有一个唯一的中断类型号，范围从0到255。类型号0至31被CPU保留，用于内部错误和特殊操作，而32至255则留给用户，通常是指操作系统，用于自定义中断和异常处理。例如，类型0表示除法错误，类型2是不可屏蔽中断（NMI），类型14是页错误。 中断处理程序或中断服务程序与中断类型相对应，其入口地址存储在中断向量表（实模式）或中断描述符表（保护模式）中。当执行INT n指令，其中n是中断类型号（32~255），CPU会自动转移到操作系统提供的中断服务程序进行处理。 中断分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。可屏蔽中断可以通过INTR引脚向CPU发送请求，并且可以通过设置中断屏蔽字来控制是否响应。不可屏蔽中断，如NMI，用于处理紧急情况，一旦发生，CPU会立即响应，通常用于系统故障恢复。 在IA-32处理器中，用户可以通过INT n指令创建软中断，例如Linux通过int $0x80创建系统调用，而Windows使用int $0x2e创建系统调用。这些软中断被当作陷阱异常处理。 文中通过两个代码段展示了除法错误的处理情况。在第一段代码中，尝试将大整数除以-1导致溢出，但编译器优化使得该操作转换为取负操作，因此没有触发除法错误。而在第二段代码中，明确的除以-1操作触发了IDIV指令，从而引发除法错误异常，CPU检测到溢出并抛出异常。 这个课件内容涵盖了IA-32处理器中异常和中断的基本概念、中断处理流程、中断分类以及实际编程中需要注意的异常情况，是理解操作系统内核级中断处理机制的重要参考资料。