第9章：中断处理
建立中断描述符表（IDT）和异常处理机制
学习目标
- 理解中断的三种类型（硬件中断、软件中断、异常）
- 掌握IDT（中断描述符表）的结构和配置
- 实现CPU异常处理程序
- 配置PIC（可编程中断控制器）
预计时间
⏱️ 4-5小时
前置要求
- 完成 08-屏幕输出
本章成果预览
[IDT] Interrupt Descriptor Table initialized
[IDT] 256 vectors configured
[PIC] Programmable Interrupt Controller remapped
Testing exception: Division by zero...
!!! EXCEPTION: Division By Zero !!!
核心概念
中断类型
| 类型 | 触发方式 | 示例 |
|---|---|---|
| 异常 (Exception) | CPU内部检测 | 除零、页错误、一般保护错误 |
| 硬件中断 (IRQ) | 外部设备 | 键盘、定时器、磁盘 |
| 软件中断 | INT指令 | 系统调用 |
中断向量表
向量 0-31: CPU异常（Intel保留）
0 - 除零异常
6 - 无效操作码
8 - 双重错误
13 - 一般保护错误
14 - 页错误
向量 32-47: 硬件中断（通过PIC映射）
32 - 定时器 (IRQ0)
33 - 键盘 (IRQ1)
向量 48-255: 可用于软件中断
128 (0x80) - 系统调用（惯例）
IDT门描述符（8字节）
struct idt_entry {
uint16_t base_low; /* 处理程序地址低16位 */
uint16_t selector; /* 代码段选择子 */
uint8_t always0; /* 保留 */
uint8_t flags; /* 类型和属性 */
uint16_t base_high; /* 处理程序地址高16位 */
} __attribute__((packed));PIC重映射
8259A PIC默认将IRQ 0-7映射到中断向量8-15，与CPU异常冲突。需要重映射：
重映射前: IRQ 0-7 → 向量 8-15 (与CPU异常冲突！)
重映射后: IRQ 0-7 → 向量 32-39
IRQ 8-15 → 向量 40-47
关键文件
code/
├── idt.h / idt.c IDT定义和初始化
├── isr.h / isr.c 中断服务程序（C部分）
├── interrupt.asm 中断服务程序（汇编入口）
├── pic.h / pic.c PIC配置
├── screen.h / screen.c 屏幕输出（上一章）
└── kernel.c 更新的内核主程序
成果检查
- ✅ IDT正确配置并加载（256个向量）
- ✅ PIC重映射到向量32-47
- ✅ 能捕获CPU异常并显示错误信息
- ✅ 能正确处理硬件中断
下一步
前往 10-键盘输入 实现键盘驱动。