Interruptions Priorité Maximale Architecture x86 : NMI, MCE et Exceptions Critiques

Hiérarchie Priorité Interruptions (x86/x64)

Interruptions processeur sont priorisées pour assurer gestion immédiate événements système critiques. Priorité décroissante :

1. Interruption Non-Masquable (NMI) – Priorité Maximale

• Ne peut être désactivée par CLI/STI ou drapeau IF.
• Signale erreurs matérielles irrécupérables : erreurs parité/ECC mémoire, erreurs fatales PCIe, timeout watchdog, panne hardware.
• Handler s'exécute sur pile NMI dédiée (IST).
• Déclenche généralement kernel panic / bugcheck / redémarrage.

2. Exception Contrôle Machine (MCE) – Vecteur 18

• Erreurs CPU internes : parité cache, corruption TLB, erreurs bus, événements throttling thermique.
• Registres modèle-spécifiques (MSRs) loguent détails (MCi_STATUS, MCi_ADDR).
• Peut être corrigée (CMC), récupérable, ou fatale.

3. Double Faute (#DF) – Vecteur 8

• Seconde exception pendant gestion première (ex: page fault dans IDT).
• Indique débordement pile noyau, corruption IDT, bug driver sévère.
• Utilise Task Gate ou IST pour pile séparée.
• Presque toujours fatale → redémarrage.

4. Défaut Page (#PF) – Vecteur 14

• Pas priorité max, mais exception critique la plus fréquente.
• Pagination demande, COW, swap, violation accès, pages garde.
• Gérée par gestionnaire mémoire OS ; peut être résolue (page in) ou fatale (segfault).

5. Interruption Gestion Système (SMI)

• Entre Mode Gestion Système (SMM) — mode CPU séparé, invisible OS.
• Gère : gestion énergie, thermique, contrôle hardware, services runtime BIOS/UEFI.
• Préempte tout y compris NMI (sur certaines plateformes).
• Préoccupation sécurité : rootkits SMM.

6. Interruption Moniteur Thermique

• Capteur thermique on-die déclenche à T_j,max (ex: 100°C).
• Throttle horloge, assert PROCHOT#, peut déclencher arrêt.

7. Interruption Minuteur Watchdog (WDT)

• Minuteur hardware reset par heartbeat logiciel.
• Expiration → NMI ou reset. Détecte blocage noyau.
• IPMI, iDRAC, IPMI, timer TCO (Intel), SP805 (ARM).

Note Priorité

Ordre exact varie microarchitecture. NMI et SMI sont architecturalement priorité max. Interruptions externes masquables (IRQs) plus bas, priorisées par APIC/PIC (timer, IPI, périphérique).