优化系统时钟中断初始化-操作系统实现之路

在Hello China V1.75版本的实现中，并未对计算机的系统定时芯片（8253芯片）做特殊初始化，而是直接采用了BIOS的初始化工作方式，即周期定时方式，定时周期为55ms。这样的实现方式比较简单，省略了硬件初始化代码（实际上即使重新初始化，也不会超过10行汇编代码），且至今尚未发现不妥的地方。可能有的读者会认为系统中断周期太长，对操作系统的性能和实时性产生影响。作者对这个问题进行过比较长时间的思考，发现并非如此。具体分析过程请参考8.5.4节。

时钟中断的硬件中断向量（即系统时钟芯片连接的中断控制器8259的引脚号）为0，即中断控制器的第一个中断输入引脚。但在切换到保护模式后，x86 CPU把从0开始的32个连续中断向量保留为系统异常使用，硬件中断向量号是从32开始的。因此在切换到保护模式后，时钟中断的中断向量是32。即CPU会从IDT的第32个表项中，找到中断处理程序的入口地址，然后调用该中断处理程序。在初始化IDT的时候，第32个中断描述符的中断处理程序被填写为np_int20，这是一个汇编函数的入口标号，下面是该汇编函数的源代码（为了描述方便，源代码做了简单修改，主要是删除了部分注释及参数安全检查代码）：

这就是时钟中断处理程序的汇编语言处理部分。这几行汇编语言的功能比较简单明了，无非是保存通用寄存器，然后调用通用中断处理函数（gl_general_int_handler）。需要注意的是，在调用通用中断处理函数前，首先把中断向量（这里为0x20，即十进制的32）压入堆栈，告诉通用中断处理函数，当前的中断向量是32，即系统时钟中断。(www.xing528.com)

本章曾解释过，gl_general_int_handler实际上是定义的一个4字节全局变量，并不是真正的通用中断处理函数本身。这个全局变量存储了通用中断处理函数的函数地址，这是在操作系统初始化的时候，由操作系统初始化代码填写进去的。通用中断处理函数是用C语言实现的，其代码比较简单，无非是进一步调用了DispatchInterrupt函数。DispatchInterrupt函数根据中断向量，索引全局中断对象表（参考8.3.1节），找到系统时钟中断对象，然后调用中断处理函数。