操作系统开发系列—13.c.进程之中断重入
现在又出现了另外一个的问题,在中断处理过程中是否应该允许下一个中断发生?
让我们修改一下代码,以便让系统可以在时钟中断的处理过程中接受下一个时钟中断。这听起来不是个很好的主意,但是可以借此来做个试验。
首先,因为CPU在响应中断的过程中会自动关闭中断,我们需要人为地打开中断,加入sti指令;然后,为保证中断处理过程足够长,以至于在它完成之前就会有下一个中断产生,我们在中断处理例程中调用一个延迟函数。代码如下:
extern delay hwint00: ; Interrupt routine for irq 0 (the clock).
sub esp, 4
pushad ; `.
push ds ; |
push es ; | 保存原寄存器值
push fs ; |
push gs ; /
mov dx, ss
mov ds, dx
mov es, dx mov esp, StackTop ; 切到内核栈 inc byte [gs:0] ; 改变屏幕第 0 行, 第 0 列的字符 mov al, EOI ; `. reenable
out INT_M_CTL, al ; / master 8259 sti push clock_int_msg
call disp_str
add esp, 4 push 1
call delay
add esp, 4 cli mov esp, [p_proc_ready] ; 离开内核栈 lea eax, [esp + P_STACKTOP]
mov dword [tss + TSS3_S_SP0], eax pop gs ; `.
pop fs ; |
pop es ; | 恢复原寄存器值
pop ds ; |
popad ; /
add esp, 4 iretd
运行如下,在打印了一个A0x0之后就不停打印“^”,再也进不到进程里面:
之所以会产生这种情况,是因为在一次中断还未处理完时,又一次中断发生了。这时程序又跳到中断处理程序的开头,如此反复,永远也执行不到中断处理程序的结尾——跳回进程继续执行。
这个问题并不难解决,只要设置一个全局变量就可以了。这个全局变量有一个初值-1,当中断处理程序开始执行时它自加,结束时自减。在处理程序开头处这个变量需要被检查一下,如果值不是0(0=-1+1),则说明在一次中断未处理完之前就又发生了一次中断,这时直接跳到最后,结束中断处理程序的执行。当然,武断地结束新的中断并不是一个好的办法,这里我们姑且先这样来做。
PUBLIC int kernel_main()
{
...
k_reenter = -1;
...
}
然后在中断例程中加入k_reenter自加以及判断是否为0的代码:
extern k_reenter hwint00: ; Interrupt routine for irq 0 (the clock).
sub esp, 4
pushad ; `.
push ds ; |
push es ; | 保存原寄存器值
push fs ; |
push gs ; /
mov dx, ss
mov ds, dx
mov es, dx inc byte [gs:0] ; 改变屏幕第 0 行, 第 0 列的字符 mov al, EOI ; `. reenable
out INT_M_CTL, al ; / master 8259 inc dword [k_reenter]
cmp dword [k_reenter], 0
jne .re_enter mov esp, StackTop ; 切到内核栈 sti push clock_int_msg
call disp_str
add esp, 4 push 1
call delay
add esp, 4 cli mov esp, [p_proc_ready] ; 离开内核栈 lea eax, [esp + P_STACKTOP]
mov dword [tss + TSS3_S_SP0], eax .re_enter: ; 如果(k_reenter != 0),会跳转到这里
dec dword [k_reenter]
pop gs ; `.
pop fs ; |
pop es ; | 恢复原寄存器值
pop ds ; |
popad ; /
add esp, 4 iretd
运行如下,可以看到,字符A和相应的数字又在不停出现了,这说明我们的修改生效了,而且,屏幕左上角的字母跳动速度不变还是以前一样快而字符“^”打印速度变慢许多,说明有很多时候程序在执行了inc byte [gs:0]之后并没有执行disp_str,这也说明中断重入的确发生了:
好了,我们已经有了一个办法来解决中断重入这个问题,那么注释掉刚才的打印字符以及Delay等语句:
hwint00: ; Interrupt routine for irq 0 (the clock).
sub esp, 4
pushad ; `.
push ds ; |
push es ; | 保存原寄存器值
push fs ; |
push gs ; /
mov dx, ss
mov ds, dx
mov es, dx inc byte [gs:0] ; 改变屏幕第 0 行, 第 0 列的字符 mov al, EOI ; `. reenable
out INT_M_CTL, al ; / master 8259 inc dword [k_reenter]
cmp dword [k_reenter], 0
jne .re_enter mov esp, StackTop ; 切到内核栈 sti push clock_int_msg
call disp_str
add esp, 4 ;;; push 1
;;; call delay
;;; add esp, 4 cli mov esp, [p_proc_ready] ; 离开内核栈 lea eax, [esp + P_STACKTOP]
mov dword [tss + TSS3_S_SP0], eax .re_enter: ; 如果(k_reenter != 0),会跳转到这里
dec dword [k_reenter]
pop gs ; `.
pop fs ; |
pop es ; | 恢复原寄存器值
pop ds ; |
popad ; /
add esp, 4 iretd
再次运行,字符“^”打印的速度又变快了,
【源码】
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