在x86中中断处理页面错误到服务设备内存副本

Question

我正在尝试在x86 CPU上计算出中断的控制流，特别是页面错误。以下是我到目前为止所能解决的问题：

1. IDT填充了服务例程地址。
2. 发生中断。
3. CPU将EFLAGS，CS和EIP保存到堆栈。
4. EIP设置为从IDT获取的ISR地址，即mov eip, [idtr+interruptNum*4]
5. 执行中断例程。
6. 中断例程以iret指令完成。

现在，假设中断实际上是与NIC缓冲区相关的页面错误。 ISR是否会使用out告诉DMA控制器从系统内存向设备发出副本（反之亦然），还是我离开这里？

Answer 1

我相信你误解了内存映射I / O的工作方式。

当设备使用内存映射I / O时，会为其分配物理地址范围。配置northbridge和/或southbridge，以便当CPU在该地址范围内执行内存操作时，操作将定向到设备而不是RAM。 RAM中没有相同地址空间的副本，也不涉及DMA。

为了使设备驱动程序可以访问内存映射I / O，操作系统会将虚拟地址范围映射到相关的物理地址范围。通常，出于性能原因，这将是全局映射（即，每个进程中的相同映射），其访问仅限于内核模式。由于此虚拟地址空间始终映射，因此不会发生页面错误。

如果设备使用DMA而不是内存映射I / O，则情况会有所不同。设备驱动程序通常会为操作保留一块不可分页的内存，因此不会涉及页面错误。由于DMA控制器使用物理地址而不是虚拟地址，因此甚至不必将该存储器映射到虚拟地址空间以执行DMA操作。 （当然，在某个阶段必须有一个虚拟地址空间映射，以便设备驱动程序可以读取/写入内存块。）