Linux：中斷處理：誰保存中斷進程的上下文（一些軟件（中斷處理程序）或硬件（CPU本身））？

Question

當 CPU 中斷時，誰來保存中斷進程的上下文（某些軟件（中斷處理程序）或硬件（CPU 本身））？

據我所知，軟件（中斷處理程序）無法保存中斷進程的上下文，因為如果該軟件（中斷處理程序）正在運行，那么指令指針寄存器將具有該軟件（中斷處理程序）指令的地址，而不是中斷的過程。 因此，該軟件（中斷處理程序）將不知道中斷進程的指令指針寄存器中的值是什么。

所以，我認為有一些硬件（在 CPU 中或 CPU 本身）保存了中斷進程的上下文，因為硬件（在 CPU 中或 CPU 本身）可以直接訪問指令指針寄存器，其中將包含指令地址中斷的過程。

我是對還是錯？ 如果有人知道，請告訴我詳細信息。

Answer 1

CPU 本身和 kernel 都負責保存部分當前用戶空間上下文。 這主要是 x86_64/amd64 特定的答案，中斷調用的來源主要可以在這里和這里找到。 中斷調用的硬件方面在此處的第 6 節中進行了精確描述。

實際上，當在全 64 位模式下發生中斷時，CPU 會自動將堆棧指針切換到預定義的（通過特殊硬件寄存器）“中斷堆棧”。 然后，壓入舊用戶堆棧的堆棧指針，以及SS 、 CS 、 RFLAGS 、 RIP的內容和生成的中斷的錯誤代碼。 此外，特權級別會自動發生變化，並且 CPU 會跳轉到Interrupt Descriptor Table (IDT)中的預定位置，該表是 kernel 在啟動時設置的。 聲明這些入口點的代碼在上面鏈接的第一個源文件中。 在中斷調用的另一端（在內核中繼續執行），通過將各種寄存器壓入中斷堆棧，將用戶進程剩余的 state 保存到必要的程度（取決於中斷本身）。 然后通過調用 C 中的處理程序來處理中斷，一旦處理程序返回（或者如果特定中斷有一些副作用，則不恢復）用戶進程將恢復。 您可以在上面的第二個鏈接中看到調用的函數。 這是一個總體概述。 您通常對 CPU 處理指令指針或原始堆棧指針之類的事情是正確的，然后從 kernel 端處理通用寄存器或其他 state。