如何处理实模式（16位）下的中断？——32位保护模式操作系统切换至实模式调用BIOS中断故障排查

阿华AIGC实验室

2026-4-29

问题分析与解决方案

我来帮你拆解下这个问题——从Bochs的报错日志和你的切换代码来看，你其实已经成功进入实模式了（日志里明确显示real mode，且CR0的PE位已经被清除），问题出在中断设置时机和BIOS中断调用的错误使用上，具体如下：

核心问题点

1. 中断调用完全错误

看Bochs日志最后一行：>> int 0x21 : CD21，但你的代码里写的是：

mov ax,4c00h
int 10h

这是典型的错误搭配：ax=4c00h是DOS中断int 0x21的程序退出功能，你却用它调用视频中断int 10h，完全不匹配。而且实模式下没有DOS环境，调用int 0x21会触发未定义的中断向量，直接导致报错。

2. IDT加载时机滞后

你在切换到实模式后先开了中断（sti），再加载实模式IVT（中断向量表）。如果在sti到lidt之间有中断触发，CPU会使用旧的保护模式IDT，而实模式下的中断向量范围（0-255）会超出保护模式IDT的限制，直接抛出interrupt(real mode) vector > idtr.limit错误。

3. 段寄存器设置混乱

你在realMode标签下反复修改段寄存器：先把ds/es设为0，又改成0x7c0；ss先设为0再改成0x8000。虽然这种操作本身不致命，但会增加调试复杂度，实模式下建议统一设置段寄存器为符合BIOS预期的值（通常ds/es=0，栈设置在高地址比如0xf000）。

修正后的代码示例

global go16
;______________________________________________________________________________________________________
;Switch to 16-bit real Mode
;IN/OUT: nothing
go16:
[BITS 32]
cli ; 全程关闭中断，直到所有实模式设置完成
pop edx ; 保存返回地址
jmp 0x20:PM16 ; 跳转到16位保护模式代码段（确保GDT中0x20是16位代码段，基址0，限长0xFFFF）

[BITS 16]
PM16:
mov ax, 0x28 ; 加载16位数据段选择器（GDT中0x28对应16位数据段，基址0，限长0xFFFF）
mov ss, ax
mov ds, ax
mov es, ax
mov gs, ax
mov fs, ax
mov sp, 0x7c00+0x200 ; 设置保护模式下的临时栈

; 保存并修改CR0，关闭PE位
mov eax, cr0
mov [savcr0], eax
and eax, 0xfffffffe ; 清除PE位（第0位）
mov cr0, eax
jmp 0:realMode ; 远跳冲刷CPU流水线，彻底进入实模式

realMode:
; 初始化实模式段寄存器：段值左移4位为基址，这里设置为0对应基址0
mov ax, 0
mov ds, ax
mov es, ax
mov fs, ax
mov gs, ax
mov ss, ax
mov sp, 0xf000 ; 设置实模式栈（BIOS通常使用高地址栈）

lidt [idt_real] ; 先加载实模式IVT，再开中断
sti

; 测试视频模式：设置为80x25文本模式（AH=00h是设置视频模式，AL=03h是文本模式）
mov ax, 0x0003
int 0x10

; 暂停系统，观察结果
cli
hlt

; Real mode interrupt vector table definition
idt_real:
dw 0x3ff ; IVT限长：256个中断向量，每个4字节，共1KB
dd 0 ; IVT基址：实模式下默认从0x0000开始

savcr0: dd 0