x86保护模式IDT配置后中断触发三重故障排查

从QEMU日志和代码逐行排查，共有5处直接触发三重故障的错误：

1. IDT/IDTR结构体未加紧凑属性，内存布局不符合CPU要求
   idt_t、idtr_t结构体未使用__attribute__((packed))修饰，编译器自动插入对齐填充字节：
   • idt_t实际大小大于8字节，所有IDT表项错位，写入的门描述符位置全部偏移
   • idtr_t结构中2字节limit和4字节base之间被插入2字节填充，lidt指令加载时读到错误的limit值（日志中IDT limit为0就是该问题直接导致），CPU认为IDT长度仅1字节，所有向量号≥1的中断/异常触发时直接抛出#GP（一般保护异常，向量号0xd）
2. IDT数组长度不足
   代码定义static idt_t idt[31]仅分配31个表项空间，索引范围0~30，但后续调用set_idt(31, ...)直接越界写内存，破坏相邻变量数据。
3. ISR入口地址高低16位写反
   set_idt函数中IDT表项的高低位偏移赋值逻辑完全颠倒，注释标注low字段存地址低16位、high存高16位，实际代码调用的宏取值完全相反，即使IDT位置正确，CPU也会跳转到错误地址执行ISR。
4. 中断处理C函数触发页错误
   isr.c中char* str = "0"; *str += interupt; 直接修改只读数据段的字符串常量，X86保护模式下只读段不可写，执行该代码时直接触发#PF（页错误，向量号0xe），和日志中反复出现的INT=0x0e完全吻合。
5. 8259可编程中断控制器未重映射
   初始化流程中没有对8259PIC做中断向量重映射，默认硬件中断起始向量为0x8，和CPU异常向量号完全重叠，定时器、键盘等硬件中断会直接抢占CPU异常的IDT表项，触发异常嵌套。

按以下顺序修改即可解决三重故障问题：

• 给idt_t、idtr_t结构体添加__attribute__((packed))属性，强制编译器不插入对齐填充，保证结构体内存布局和CPU要求完全一致。
• 修正IDT数组长度为256：static idt_t idt[256] __attribute__((aligned(8)));，X86架构IDT必须包含256个表项，未使用的表项可以初始化为存在位为0的中断门，idtr.limit设置为sizeof(idt_t)*256 - 1。
• 修正set_idt的地址赋值逻辑：

  idt[vector].low  = offset & 0xFFFF;
  idt[vector].high = (offset >> 16) & 0xFFFF;
  

  删除错误的low_16/high_16宏，直接做位运算避免宏定义错误。
• 修正isr.c的打印逻辑，不要修改只读字符串：申请可写栈内存或全局缓冲区做数字转字符串，或实现通用的十六进制/十进制打印函数，禁止直接修改字符串常量。
• 在加载IDT后、开启中断前完成8259PIC重映射：将主片中断起始向量设为0x20，从片设为0x28，避开0~31的CPU异常向量号，配置中断屏蔽寄存器，中断处理完成后发送EOI命令。
• 补充TSS初始化和TR寄存器加载流程，保证异常发生时CPU可以正确切换内核栈，避免栈切换失败触发新的异常。

修复后先不要直接开硬件中断，先手动执行int $3触发断点异常，确认可以正常进入断点处理函数，再逐个验证CPU异常处理逻辑，最后开启中断调试硬件IRQ。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Cyao