1.中斷和異常
- 外部(硬件)中斷：從處理器外部來的中斷信號，通過兩個信號線INTR(可屏蔽中斷)、NMI(非屏蔽中斷)引入處理器；
中斷控制器8259芯片(PIC)：
每片8259只有8箇中斷輸入引腳，在個人電腦上使用，需要兩塊(主片、從片)；
INTEL處理器允許256(0~255)箇中斷，8259負責提供其中15個，但中斷號不固定；
8259內部有8位中斷屏蔽寄存器(IMR)，對應8箇中斷輸入引腳；
8259有自己的端口號主片(0x20、0x21)，從片(0xa0、0xa1)，可以用in、out指令改變狀態、中斷號及IMR；
計算機啓動後，8259主片中斷向量0x08~0x0F,從片中斷向量0x70~0x77，16位機下正常，但在32位機0x08~0x0F已被用作異常向量==>若開啓保護模式需重新初始化8259主片中斷向量； - 內部中斷(異常、異常中斷)：由執行指令引起的中斷，不受IF位影響，不需中斷識別總線週期，中斷類型固定，可以立即轉入相應的處理程序；
如除法溢出則產生中斷0，非法指令則產生中斷6； - 軟中斷：由指令
int引起的中斷處理，不需中斷識別總線週期，中斷號在指令中給出；
BIOS中斷(BIOS功能調用)：即在計算機加電之後，BIO程序執行期間建立起中斷處理程序，並填了中斷向量表，以方便使用最基本的硬件訪問功能，如指令int 0x16調用鍵盤服務；
2.中斷描述符表
- 實模式下，內存低1MB爲中斷向量表(IVT)；
- 保護模式下，需自己定義中斷描述符表(IDT)，表內存放門描述符，包括中斷門、陷阱門、任務門；通過中斷描述符表寄存器(IDTR)定位IDT位置，IDT與GDT一樣，整個系統只有一個，所以不需要選擇器；
中斷門與陷阱門描述符結構如下，D爲0則表示16位模式下門，1則爲32位的門：
IDTR結構如下：
IDTR16位界限==>表大小2^16B=64KB，但處理器只能識別256種中斷，故通常只是用2KB，其他空閒槽位應將描述符P位清零，且與GDT不同，IDT第一個即偏移量爲0的描述符是有效的；
3.錯誤代碼
有些異常產生時，處理器會在中斷處理程序的棧中壓入錯誤代碼，通常表示異常和特定的段選擇子或中斷向量有關，且用指令iret/iretd從中斷處理程序中返回時，處理器不會自動彈出，即需要手動彈出；
對外部異常(引腳引發)，軟中斷異常(int n)，處理器不會壓入錯誤代碼，就算本身有個錯誤代碼；
4.中斷過程
此處忽略門描述符是任務門情況，因爲若爲任務門則會引發任務切換；(任務門中斷過程)
- 中斷和異常發生
- 中斷向量號*8(偏移)+IDTR訪問IDT，取出中斷門/陷阱門描述符；
- 門描述符中取出目標代碼段選擇子(1)、32位段內偏移量(2)
- 查看門描述符TI位+(1)，處理器訪問GDT/LDT取出目標段描述符；
- 段描述符中取出目標段基地址+(2)==>中斷處理程序32位線性地址；
- 若沒開啓分頁則該線性地址即物理地址，否則通過也部件轉化爲物理地址；
5.中斷和異常處理程序的保護
特權級保護(數值需滿足)：
- 代碼段DPL：
CPL>=目標代碼段描述符DPL，(中斷門與陷阱門檢查，任務門不檢查)； - RPL：中斷異常沒有RPL字段，故不檢查RPL;
- 門DPL：通常不檢查中斷門/陷阱門描述符DPL；
但軟中斷int n、單步中斷int3、into引發中斷異常需檢查，防止低特權軟件通過軟中斷等訪問內核例程：CPL<=門描述符DPL，(中斷門、陷阱門、任務門都檢查)；
換棧：
當發生中斷時，可能正在運行較低特權級程序，則切換到高特權級的中斷處理程序需換棧；
- 根據中斷處理程序特權級，從當前TSS中取出棧選擇子、棧指針；
- 將就棧選擇子SS、棧指針ESP壓入新棧；
- 將EFLAGS、CS、EIP壓入新棧；
- 對於有錯誤代碼的異常，錯誤代碼壓入新棧；
- 若中斷處理程序與當前程序特權級相同，不用切換棧；
- EFLAGS、CS、EIP壓入當前棧；
- 對於有錯誤代碼的異常，錯誤代碼壓入當前棧；
EFLAGS_IF:
EFLAGS中IF位僅影響硬件中斷，對NMI、異常、軟中斷沒用；
EFLAGS中IF位爲’0’，則所有從INTR引腳來的中斷信號都被忽略，指令cli清除IF位，指令sit置IF位；
通過中斷門進入處理程序，EFLAGS中IF位自動清零，以禁止嵌套中斷；
通過陷阱門進入中斷程序，EFLAGS中IF位不變，以允許其他中斷優先處理；