3.2. 1 外部中断向量的设置

前面我们已经提到，Linux把向量0～31分配给异常和非屏蔽中断，而把32～47之间的向量分配给可屏蔽中断，可屏蔽中断的向量是通过对中断控制器的编程来设置的。前面介绍了8259A中断控制器，下面我们通过对其初始化的介绍，来了解如何设置中断向量。

8259A通过两个端口来进行数据传送，对于单块的8259A或者是级连中的8259A_1来说，这两个端口是0x20和0x21。对于8259A_2来说，这两个端口是0xA0和0xA1。8259A有两种编程方式，一是初始化方式，二是工作方式。在操作系统启动时，需要对8959A做一些初始化工作，这就是初始化方式编程。

先简单介绍一下8259A内部的四个中断命令字（ICW）寄存器的功能，它们都是用来启动初始化编程的：

ICW1：初始化命令字。

ICW2：中断向量寄存器，初始化时写入高五位作为中断向量的高五位，然后在中断响应

时由8259根据中断源（哪个管脚）自动填入形成完整的8位中断向量（或叫中断类

型号）。

ICW3： 8259的级连命令字，用来区分主片和从片。

ICW4：指定中断嵌套方式、数据缓冲选择、中断结束方式和CPU类型。

8259A初始化的目的是写入有关命令字，8259A内部有相应的寄存器来锁存这些命令字，以控制8259A工作。有关的硬件知识笔者就不详细描述了，请读者查阅有关可编程中断控制器的资料，我们只具体把Linux对8259A的初始化讲解一下,代码在/arch/i386/kernel/i8259.c的函数init_8259A()中:

outb(0xff, 0x21); /* 送数据到工作寄存器OCW1(又称中断屏蔽字),

屏蔽所有外部中断, 因为此时系统尚未初始化完毕,

outb(0xff, 0xA1); 不能接收任何外部中断请求 */

outb_p(0x11, 0x20); ／＊送0x11到ICW1（通过端口0x20），启动初始化编程。

0x11表示外部中断请求信号为上升沿有效，系统中有

多片8295A级连，还表示要向ICW4送数据 ＊／

outb_p(0x20 + 0, 0x21); /* 送0x20到ICW2，写入高五位作为中断向量的高五

位，低3位根据中断源（管脚）填入中断号0～7，

因此把IRQ0-7映射到向量0x20-0x27 */

outb_p(0x04, 0x21); /* 送0x04到ICW3，ICW3是8259的级连命令字，

0x04表示8259A-1是主片 */

outb_p(0x11, 0xA0); /* 用ICW1初始化 8259A-2 */

outb_p(0x20 + 8, 0xA1); /* 用ICW2把8259A-2的IRQ0-7映射到 0x28-0x2f */

outb_p(0x02, 0xA1); /* 送0x04到ICW3。表示8259A-2 是从片，

并连接在8259A_1的2号管脚上*/

outb_p(0x01, 0xA1); /* 把0x01送到ICW4 */

最后一句有四方面含义：① 中断嵌套方式为一般嵌套方式。当某个中断正在服务时，本级中断及更低级的中断都被屏蔽，只有更高级的中断才能响应。注意，这对于多片8259A级连的中断系统来说，当某从片中一个中断正在服务时，主片即将这个从片的所有中断屏蔽，所以此时即使本片有比正在服务的中断级别更高的中断源发出请求，也不能得到响应，即不能中断嵌套。② 8259A数据线和系统总线之间不加三态缓冲器。一般来说，只有级连片数很多时才用到三态缓冲器；③ 中断结束方式为正常方式（非自动结束方式）。即在中断服务结束时（中断服务程序末尾），要向8259A芯片发送结束命令字EOI（送到工作寄存器OCW2中），于是中断服务寄存器ISR中的当前服务位被清0，EOI命令字的格式有多种，在此不详述；④ CPU类型为x86系列。

outb_p()函数就是把第一个操作数拷贝到由第二个操作数指定的I/O端口，并通过一个空操作而产生一个暂停。

这里介绍了8259A初始化的主要工作。最后要说明的是：IBM PC机的BIOS中固化有对中断控制器的初始化程序段，在计算机加电时，这段程序自动执行，读者感兴趣可以查阅资料看看它的源代码。典型的PC机将外部中断的中断向量分配为：08H~0FH，70H~77H。但是Linux对8259A作了重新初始化，修改了外部中断的中断向量的分配（20H~2FH），使中断向量的分配更加合理。