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30天自制操作系统:第六天:代码架构整理与中断处理

ccwgpt 2025-08-06 19:03 3 浏览 0 评论

1.拆开bootpack.c文件。

根据设计模式将对应的功能封装成独立的文件。

2.初始化pic:

pic(可编程中断控制器):

在设计上,cpu单独只能处理一个中断。 而pic是将8个中断信号集合成一个中断信号的装置。 只要有一个中断信息进来,就将唯一的输出管脚信号变成ON。后期扩充到了15个, 使用了主从PIC。

8259a可编程中断控制器介绍:
https://blog.csdn.net/navysniper/article/details/4380306

初始化pic代码:

void init_pic(void)
/* PICの初期化 */
{
    io_out8(PIC0_IMR,  0xff  ); /* 禁止所有中断 */
    io_out8(PIC1_IMR,  0xff  ); /* 禁止所有中断 */

    io_out8(PIC0_ICW1, 0x11  ); /* 边沿触发模式 */
    io_out8(PIC0_ICW2, 0x20  ); /* IRQ0-7由、INT20-27接收 */
    io_out8(PIC0_ICW3, 1 << 2); /* PIC1由IRQ2链接 */
    io_out8(PIC0_ICW4, 0x01  ); /* 无缓冲区模式*/

    io_out8(PIC1_ICW1, 0x11  ); /* 边沿触发模式 */
    io_out8(PIC1_ICW2, 0x28  ); /* IRQ8-15由、INT28-2f接收 */
    io_out8(PIC1_ICW3, 2     ); /* PIC1由IRQ2链接 */
    io_out8(PIC1_ICW4, 0x01  ); /* 无缓冲区模式 */

    io_out8(PIC0_IMR,  0xfb  ); /* 11111011 PIC1以外全部禁止 */
    io_out8(PIC1_IMR,  0xff  ); /* 11111111 禁止所有中断 */

    return;
}

IMR:中断屏蔽寄存器:

8位寄存器,分别对应8路IRQ信号。如果某一位的值是1,则该位对应的IRQ信号被屏蔽,PIC就忽略该信号。

ICW:初始化控制数据:

ICW有4个,共有4字节的数据。

ICW1和ICW4与PIC主板配线方式、中断信号电气特性有关。 为固定值。

ICW3是有关主-从连接的设定。 只能写入00000100,因为硬件已经连接到2号,不可能更改,如果软件设定不一致,会发生错误。

ICW2能设定的就只有这个了 。

3.中断处理程序

鼠标是IRQ12,键盘是IRQ1,所以编写了用于INT 0X2C和INT 0x21的中断处理程序。

void inthandler21(int *esp)
/* PS/2キーボードからの割り込み */
{
    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) ADR_BOOTINFO;
    boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_000000, 0, 0, 32 * 8 - 1, 15);
    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, "INT 21 (IRQ-1) : PS/2 keyboard");
    for (;;) {
        io_hlt();
    }
}

void inthandler2c(int *esp)
/* PS/2マウスからの割り込み */
{
    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) ADR_BOOTINFO;
    boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_000000, 0, 0, 32 * 8 - 1, 15);
    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, "INT 2C (IRQ-12) : PS/2 mouse");
    for (;;) {
        io_hlt();
    }
}

中断处理完成之后就处于待机状态,这样还不行,得让程序返回。

;保存寄存器值,并调用中断处理函数,然后恢复现场,并调用IRETD使中断返回。
_asm_inthandler21:
        PUSH    ES
        PUSH    DS
        PUSHAD
        MOV     EAX,ESP
        PUSH    EAX
        MOV     AX,SS
        MOV     DS,AX
        MOV     ES,AX
        CALL    _inthandler21
        POP     EAX
        POPAD
        POP     DS
        POP     ES
        IRETD       ;IRETD 助记符(中断返回双字)用于从使用 32 位操作数大小的中断返回;

PUSHAD:

本指令将EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI 这8个32位通用寄存器依次压入堆栈。

然后将_asm_inthandler21注册到IDT中:

/* IDT的设定: 中断处理函数*/
set_gatedesc(idt + 0x21, (int) asm_inthandler21, 2 * 8, AR_INTGATE32);

如果中断发生了,cpu会自动调用该函数,2*8表示asm_inthandler21属于哪个段,即段号是2,×8表示低3位有别的意思,这里低3位必须是0.

在bootpack.c中让中断许可标志位置1,cpu才能接收来自外部设备的中断。

_io_sti:    ; void io_sti(void);
        STI
        RET

按下键盘执行结果如图:

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