Question

我已经读到，为了根据英特尔系统编程指南（第3卷第9.9章）暂时关闭分页，我应该先禁用中断，然后再执行其他操作。我可以使用cli轻松禁用可屏蔽中断，但是所有有关禁用NMI的手册都说

NMI中断可通过外部电路禁用。（软件必须保证在中断期间不会产生异常或中断。模式切换操作。）

我在this OSDEV page找到了类似于C代码的用于禁用NMI的代码，但是我不太明白它的含义

void NMI_enable() {
    outb(0x70, inb(0x70) & 0x7F);
 }

 void NMI_disable() {
    outb(0x70, inb(0x70) | 0x80);
 }

感觉代码没有上下文，并且在不知道outb和inb函数做什么的情况下是没有意义的。

Answer 1

“具有外部电路”表示板上的处理器芯片的NMI引脚之前有门，并且如果这些门被关闭（关闭），则不会有中断信号到达处理器芯片的NMI引脚。

outb调用可能会激活/停用这些门。

NMI表示不可屏蔽，这意味着您不能仅使用软件禁用它们。

Answer 2

CPU具有不可触发的中断（NMI）引脚（或等效硬件），用于触发NMI。有外部电路（或等效硬件）可防止NMI到达CPU。从80286开始，使用的机制是通过与CMOS/Realtime Clock（RTC）控制器关联的IO端口进行的。如今，这种相同的机制仍在硬件中被模仿。

CMOS / RTC端口为0x70和0x71。端口0x70用于选择要读取或写入的CMOS / RTC地址。 CMOS / RTC地址的高2位不构成实际地址的一部分。最重要的位已重新用于NMI切换。如果将字节写入端口0x70，其中设置了位7（最高有效位），则NMI被禁用。如果您在第7位被清除的地方写入一个值，那么将启用NMI。

inb和outb函数是围绕低级IN（字节）和OUT（字节）指令的 C 包装器。这些指令读取和写入IO端口空间。来自NMI_enable的 C 代码：

outb(0x70, inb(0x70) & 0x7F);

等同于：

uint8_t curbyte = inb(0x70);   /* Read current port 0x70 state */
outb(0x70, curbyte & 0x7F);    /* Update current state by clearing NMI bit */
                               /* and write new value back to port 0x70 */

0x7f是位模式01111111。将01111111与当前字节进行AND运算将清除最高位（启用NMI）。

来自NMI_disable的 C 代码：

outb(0x70, inb(0x70) | 0x80);

等同于：

uint8_t curbyte = inb(0x70);   /* Read current port 0x70 state */
outb(0x70, curbyte | 0x80);    /* Update current state by setting NMI bit */
                               /* and write new value back to port 0x70 */

0x80是10000000的位模式。将10000000与当前字节进行或运算将设置最高位（禁用NMI）。

Answer 3

我已经读到，为了根据英特尔系统编程指南（第3卷第9.9章）暂时关闭分页，我应该先禁用中断，然后再执行其他操作。

英特尔错了。

NMI通常指示严重的硬件故障（尤其是如果您的软件不是故意导致的，特别是如果您未启用“机器检查异常”）。忽略严重的硬件故障（通过屏蔽NMI）会导致极端的未定义行为。不好。

理想情况下，您想要有保证的行为。最简单的方法是确保如果有NMI，则CPU将使三重故障（并重置计算机）。通过将IDT限制设置为零。在启动过程中（当没有最终用户的数据可能丢失时），这是完全可以的。

“不太容易”的方法是使用临时IDT。要关闭分页，可以具有一个标识映射的IDT（以及GDT，堆栈等），以便可以启动NMI处理程序，而不管打开或关闭分页时是否发生NMI。在CPU模式切换期间，可以使用类似的技巧（依赖于IVT / IDT条目大小的改变，这会导致NMI的IVT / IDT条目位于不同的地址，具体取决于“ NMI时的CPU模式”）

理智的人当然不会在启动后临时禁用分页（或进行CPU模式切换）；因此，除了在启动过程中“在NMI上保证三重故障”之外，没有其他必要。

Answer 4

从操作系统开发人员的角度来看，基本上，您可以安全地考虑禁用NMI（即使您确实想出了禁用NMI的方法）。如果在操作系统引导阶段发生NMI，则意味着发生了严重的事情（通常是硬件，电源），机器无法正常工作，因此请立即停止操作系统，因为您的操作系统仍然无法正常工作。

如何以编程方式禁用不可屏蔽的中断？

4 个答案: