Question

我正在尝试使用C和QEMU实现键盘中断处理程序。但是，当我执行程序时，我的处理程序仅打印一个字符。之后，处理程序将根本无法工作。

我的IDT设置：

struct IDT_entry {
    unsigned short int offset_lowerbits;
    unsigned short int selector;
    unsigned char zero;
    unsigned char type_attr;
    unsigned short int offset_higherbits;
};

void setup_idt() {
    struct IDT_entry IDT[256];
    unsigned long keyboard_address;
    unsigned long idt_address;
    unsigned long idt_ptr[2];

    keyboard_address = (unsigned long) keyboard_handler;
    IDT[0x21].offset_lowerbits = keyboard_address & 0xffff;
    IDT[0x21].selector = 0x8;
    IDT[0x21].zero = 0;
    IDT[0x21].type_attr = 0x8e;
    IDT[0x21].offset_higherbits = (keyboard_address & 0xffff0000) >> 16;

    /*
                PIC1   PIC2
    Commands    0x20   0xA0
    Data        0x21   0xA1

    */

    // ICW1 - init
    outb(0x20, 0x11);
    outb(0xA0, 0x11);

    // ICW2 - reset offset address if IDT
    // first 32 interrpts are reserved
    outb(0x21, 0x20);
    outb(0xA1, 0x28);

    // ICW3 - setup cascading
    outb(0x21, 0b0);
    outb(0xA1, 0b0);

    // ICW4 - env info
    outb(0x21, 0b00000011);
    outb(0xA1, 0b00000011);
    // init finished

    // disable IRQs except IRQ1
    outb(0x21, 0xFD);
    outb(0xA1, 0xff);

    idt_address = (unsigned long)IDT;
    idt_ptr[0] = (sizeof (struct IDT_entry) * 256) + ((idt_address & 0xffff) << 16);
    idt_ptr[1] = idt_address >> 16;

    __asm__ __volatile__("lidt %0" :: "m" (*idt_ptr));
    __asm__ __volatile__("sti");
}

我的键盘处理程序：

// Variables for printing ==
unsigned int location = 0;
char* vga = (char*)0xb8000;
char letter;
// =========================

void keyboard_handler() {
    if (inb(0x64) & 0x01 && (letter = inb(0x60)) > 0) {
        vga[location] = keyboard_map[letter];
        vga[location+1] = 0x4;
        location += 2;
    }

    outb(0x20, 0x20);

    // __asm__ __volatile__("iret");
}

主要功能（从我的asm引导加载程序执行）：

void kmain() {
    setup_idt();

    for (;;) {}
}

我认为问题出在“ iret”指令中。没有它，我的内核至少会打印出一些内容（只有一个字符，如我之前所说）。但是当我执行 asm volatile （“ iret”）时； QEMU会打印一些垃圾，然后在每次按键后清除垃圾（“ SeaBios ...”）。我需要做什么？谢谢！

Answer 1

如果不进行优化就进行编译，则asm("iret")可能会在堆栈指针仍指向已保存的EBP值的情况下运行，因为-fno-omit-frame-pointer是默认设置，清理结束语在之后发生函数的最后一个C语句。

或者它可能指向其他保存的寄存器。无论如何，使编译器跳出并跳出内联asm语句永远是不安全的（除非您使用asm goto可能会跳转到函数内部的C标签，但这并不能实现）不能解决您的问题）。

此外， C调用约定允许函数破坏EAX，ECX，EDX和FPU状态。即使您确实设法将iret入侵函数中，也会破坏被中断代码的状态。 GCC将使用SSE / x87以32位模式实现_Atomic int64_t的加载/存储以及复制大对象，除非您使用-mgeneral-regs-only

进行编译

另请参阅@MichaelPetch对链接副本的回答：Creating a C function without compiler generated prologue/epilogue & RET instruction?，以获得更多有趣的观点以及一些非GCC信息。

这里有2种解决方案：

编写一个纯asm包装器，以保存调用密集的reg，调用您的C函数，然后返回iret
使用__attribute__((interrupt))声明您的函数，以告知GCC这是一个中断处理程序。 gcc手册的 x86 function attributes有一个示例。
与传统的嵌入式ISA（如ARM）相比，
x86对该属性的支持在某种程度上是最近的，但是现代GCC确实知道如何发出保留所有regs并以iret结尾的函数。但是您仍然需要-mgeneral-regs-only。

另请参阅https://wiki.osdev.org/Interrupt_Service_Routines#GCC_.2F_G.2B.2B，它告诉您与该答案相同的内容。

（这也暗示了pushad / popad; leave; iret的恶意骇客，仅在禁用优化的情况下才有效。我不建议您是否可以使用更新的GCC支持interrupt属性。）

Wiki页面的较早部分介绍了尝试使用您自己的iret时遇到的一般问题，因此您可以查看尝试的总asm（由编译器生成的+您的）。 >

一次中断后，C上的中断处理程序不起作用

1 个答案: