The `early_idt_handler_array` - это `288` байтный массив, который содержит адреса точек входа обработчиков исключений каждые девять байт. Каждый девять байт этого массива состоят из двух байт необязательной инструкции для помещения фиктивного кода ошибки, если исключение не предоставляет его, двубайтовая инструкция для помещения номера вектора в стек и пять байт `jump` на общий код обработчика исключений.
Как можно видеть, в цикле мы заполняем только первые 32 элемента `IDT`, поскольку все начальные настройки запускаются с отключёнными прерываниями, поэтому нет необходимости настраивать обработчики прерываний для векторов, превышающих `32`. В массиве `early_idt_handler_array` содержатся общий обработчики idt и мы можем найти его определение в ассемблерном файле [arch/x86/kernel/head_64.S](https://github.com/torvalds/linux/blob/16f73eb02d7e1765ccab3d2018e0bd98eb93d973/arch/x86/kernel/head_64.S). Пока что мы пропустим его, но вскоре вернёмся к нему. Перед этим мы рассмотрим реализацию макроса`set_intr_gate`.
Как можно видеть, в цикле мы заполняем только первые 32 элемента `IDT`, поскольку все начальные настройки запускаются с отключёнными прерываниями, поэтому нет необходимости настраивать обработчики прерываний для векторов, превышающих `32`. В массиве `early_idt_handler_array` содержатся общий обработчики idt и мы можем найти его определение в ассемблерном файле [arch/x86/kernel/head_64.S](https://github.com/torvalds/linux/blob/16f73eb02d7e1765ccab3d2018e0bd98eb93d973/arch/x86/kernel/head_64.S). Пока что мы пропустим его, но вскоре вернёмся к нему. Перед этим мы рассмотрим реализацию функции`set_intr_gate`.
Макрос `set_intr_gate` определён в заголовочном файле [arch/x86/include/asm/desc.h](https://github.com/torvalds/linux/blob/16f73eb02d7e1765ccab3d2018e0bd98eb93d973/arch/x86/include/asm/desc.h):
Функция `set_intr_gate` определена в файле [arch/x86/kernel/idt.c](https://github.com/torvalds/linux/blob/master/arch/x86/kernel/idt.c):
Прежде всего он проверяет, что переданный номер прерывания не больше чем `255`с помощью макроса `BUG_ON`. Нам нужно сделать эту проверку, поскольку максимально возможное количество прерываний - `256`. После этого он вызывает функцию `_set_gate`, которая записывает адрес шлюза прерывания в `IDT`:
static void set_intr_gate(unsigned int n, const void *addr)
{
gate_desc s;
pack_gate(&s, type, (unsigned long)addr, dpl, ist, seg);
write_idt_entry(idt_table, gate, &s);
write_trace_idt_entry(gate, &s);
}
```
struct idt_data data;
В начале `_set_gate` мы можем видеть вызов функции `pack_gate`, которая заполняет структуру `gate_desc` заданными значениями:
BUG_ON(n > 0xFF);
```C
static inline void pack_gate(gate_desc *gate, unsigned type, unsigned long func,
unsigned dpl, unsigned ist, unsigned seg)
{
gate->offset_low = PTR_LOW(func);
gate->segment = __KERNEL_CS;
gate->ist = ist;
gate->p = 1;
gate->dpl = dpl;
gate->zero0 = 0;
gate->zero1 = 0;
gate->type = type;
gate->offset_middle = PTR_MIDDLE(func);
gate->offset_high = PTR_HIGH(func);
}
```
memset(&data, 0, sizeof(data));
data.vector = n;
data.addr = addr;
data.segment = __KERNEL_CS;
data.bits.type = GATE_INTERRUPT;
data.bits.p = 1;
Как я уже упоминал выше, мы заполняем шлюз дескриптора в этой функции. Мы заполняем три части адреса обработчика прерываний адресом, который мы получили в основном цикле (адрес точки входа обработчика прерывания). Мы используем три следующих макроса для разделения адреса на три части:
```C
#define PTR_LOW(x) ((unsigned long long)(x) & 0xFFFF)
#define PTR_MIDDLE(x) (((unsigned long long)(x) >> 16) & 0xFFFF)
#define PTR_HIGH(x) ((unsigned long long)(x) >> 32)
idt_setup_from_table(idt_table, &data, 1, false);
}
```
С помощью первого макроса `PTR_LOW` мы получаем первые `2` байта адреса, с помощью второго `PTR_MIDDLE` мы получаем вторые `2` байта адреса, ас третьим макросом `PTR_HIGH` мы получаем последние `4` байта адреса. Затем мы настраиваем селектор сегмента для обработчика прерываний, это будет наш сегмент кода ядра - `__KERNEL_CS`. На следующем шаге мы заполняем `таблицу стека прерываний (IST)` и `уровень привилегий дескриптора (DPL)` (самый высокий уровень привилегий) нулями. И в конце мы устанавливаем тип `GAT_INTERRUPT`.
Теперь мы заполнили записи `IDT` и можем вызвать функцию `native_write_idt_entry`, которая скопирует записи в `IDT`:
Прежде всего он проверяет, что переданный номер прерывания не больше чем `255`с помощью макроса `BUG_ON`. Нам нужно сделать эту проверку, поскольку максимально возможное количество прерываний - `256`. Далее мы устаналиваем данные IDT заданными значениями. И уже после этого мы вызываем функцию `idt_setup_from_table`:
```C
static inline void native_write_idt_entry(gate_desc *idt, int entry, const gate_desc *gate)
static void
idt_setup_from_table(gate_desc *idt, const struct idt_data *t, int size, bool sys)
{
memcpy(&idt[entry], gate, sizeof(*gate));
gate_desc desc;
for (; size > 0; t++, size--) {
desc.offset_low = (u16) t->addr;
desc.segment = (u16) t->segment
desc.bits = t->bits;
desc.offset_middle = (u16) (t->addr >> 16);
desc.offset_high = (u32) (t->addr >> 32);
desc.reserved = 0;
memcpy(&idt[t->vector], &desc, sizeof(desc));
if (sys)
set_bit(t->vector, system_vectors);
}
}
```
которая заполняет три части адреса обработчика прерываний адресом, который мы получили в основном цикле (адрес точки входа обработчика прерывания). Далее мы просто копируем дескриптор шлюза в запись IDT.
После завершения основного цикла у нас в распоряжении будет заполненный массив `idt_table` структур `gate_desc` и теперь мы можем загрузить `таблицу векторов прерываний` вызовом:
proninyaroslav
6 years ago