lunaix-os/kernel/asm/x86/interrupt.S

   1 #define __ASM__
   2 #include <arch/x86/interrupts.h>
   3 #include <lunaix/common.h>
   4 #include <lunaix/syscall.h>
   5 #define __ASM_INTR_DIAGNOSIS
   6
   7 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
   8 .section .bss
   9     .global debug_resv
  10     debug_resv:
  11         .skip 16
  12     tmp_store:
  13         .skip 4
  14 #endif
  15
  16 .section .bss
  17     .align 16
  18     lo_tmp_stack:
  19         .skip 128
  20     tmp_stack:
  21
  22 /*
  23     This perhaps the ugliest part in the project.
  24     It contains code to handle arbitrary depth of
  25     nested interrupt and all those corner cases and
  26     nasty gotchas.
  27
  28     Be aware the twists, offsets and hidden dependencies!
  29
  30 */
  31
  32 .section .text
  33     .global interrupt_wrapper
  34     interrupt_wrapper:
  35         /*
  36          Stack layout (layout of struct isr_param)
  37     msa:   [ss]             > 76
  38            [esp]            > 72
  39            eflags           > 68
  40            cs               > 64
  41            eip              > 60
  42            err_code         > 56
  43            vector           > offset = 52
  44            [saved_prev_ctx] > offset = 0
  45            ---
  46            esp
  47            gs
  48            fs
  49            es
  50            ds         > offset = 7 * 4 = 28 + 4
  51            esi
  52            ebp
  53            edi
  54            edx
  55            ecx
  56            ebx
  57            eax
  58     lsa:   depth       > offset = 0
  59
  60             las: Least Significant Address
  61             msa: Most Significant Address
  62         */
  63         cld
  64
  65         subl $52, %esp
  66         pushl %esp
  67
  68         subl $16, %esp
  69         movw %gs, 12(%esp)
  70         movw %fs,  8(%esp)
  71         movw %es,  4(%esp)
  72         movw %ds,   (%esp)
  73
  74         pushl %esi
  75         pushl %ebp
  76         pushl %edi
  77         pushl %edx
  78         pushl %ecx
  79         pushl %ebx
  80         pushl %eax
  81
  82         movl __current, %eax
  83         movl 8(%eax), %eax
  84         incl %eax
  85         pushl %eax          # nested intr: current depth
  86
  87         movl 116(%esp), %eax   /* 取出 %cs */
  88         andl $0x3, %eax          /* 判断 RPL */
  89         jz 1f
  90
  91         movw $KDATA_SEG, %ax    /* 如果从用户模式转来，则切换至内核数据段 */
  92         movw %ax, %gs
  93         movw %ax, %fs
  94         movw %ax, %ds
  95         movw %ax, %es
  96
  97         # 保存用户栈顶指针。这是因为我们允许系统调用内进行上下文切换，而这样一来，我们就失去了用户栈的信息，
  98         # 这样一来，就无法设置信号上下文。这主要是为了实现了pause()而做的准备
  99         movl __current, %eax
 100
 101         # 保存x87FPU的状态
 102         movl 68(%eax), %ebx
 103         fxsave (%ebx)
 104
 105         movl 124(%esp), %ebx     # 取出esp
 106         movl %ebx, 60(%eax)     # 存入__current->ustack_top
 107
 108     1:
 109         movl %esp, %eax
 110         andl $0xfffffff0, %esp
 111         subl $16, %esp
 112         movl %eax, (%esp)
 113
 114         call intr_handler
 115
 116         movl (%esp), %eax
 117
 118     .global soft_iret
 119     soft_iret:
 120         movl %eax, %esp
 121
 122 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
 123         movl %eax, (debug_resv + 8)
 124         movl 48(%esp), %eax
 125         movl 60(%eax), %eax
 126         movl %eax, (debug_resv + 4) # eip
 127 #endif
 128         movl __current, %eax
 129         movl 68(%eax), %eax
 130
 131         test %eax, %eax     # do we have stored x87 context?
 132         jz 1f
 133         fxrstor (%eax)
 134 1:
 135         popl %eax   # discard isr_param::depth
 136         popl %eax
 137         popl %ebx
 138         popl %ecx
 139         popl %edx
 140         popl %edi
 141         popl %ebp
 142         popl %esi
 143
 144         movw   (%esp), %ds
 145         movw  4(%esp), %es
 146         movw  8(%esp), %fs
 147         movw 12(%esp), %gs
 148
 149         movl 16(%esp), %esp
 150
 151         movl %eax, tmp_store
 152         movl __current, %eax
 153         # nested intr: restore saved context
 154         popl 8(%eax)       # depth
 155         popl 12(%eax)      # eax
 156         popl 16(%eax)      # ebx
 157         popl 20(%eax)      # ecx
 158         popl 24(%eax)      # edx
 159         popl 28(%eax)      # edi
 160         popl 32(%eax)      # ebp
 161         popl 36(%eax)      # esi
 162         popl 40(%eax)      # ds
 163         popl 44(%eax)      # es
 164         popl 48(%eax)      # fs
 165         popl 52(%eax)      # gs
 166         popl 56(%eax)      # esp
 167
 168         addl $8, %esp
 169
 170 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
 171         movl (%esp), %eax
 172         movl %eax, debug_resv
 173 #endif
 174         # 处理TSS.ESP的一些边界条件。如果是正常iret（即从内核模式*优雅地*退出）
 175         # 那么TSS.ESP0应该为iret进行弹栈后，%esp的值。
 176         # 所以这里的边界条件是：如返回用户模式，iret会额外弹出8个字节（ss,esp）
 177         movl 4(%esp), %eax
 178         andl $3, %eax
 179         setnz %al
 180         shll $3, %eax
 181         addl $12, %eax
 182         addl %esp, %eax
 183         movl %eax, (_tss + 4)
 184         movl tmp_store, %eax
 185         iret
 186
 187     .global switch_to
 188     switch_to:
 189         # 约定
 190         # arg1: 目标进程PCB地址 (next
 191
 192         popl %ebx               # next
 193         movl __current, %eax
 194         movl 64(%eax), %ecx     # __current->pagetable
 195         movl 64(%ebx), %eax     # next->pagetable
 196
 197         cmpl %ecx, %eax         # if(next->pagtable != __current->pagetable) {
 198         jz 1f
 199         movl %eax, %cr3         #   cpu_lcr3(next->pagetable)
 200                                 # }
 201     1:
 202         movl %ebx, __current    # __current = next
 203
 204         # 我们已经处在了新的地址空间，为了避免影响其先前的栈布局
 205         # 需要使用一个临时的栈空间
 206         movl $tmp_stack, %esp
 207         call signal_dispatch    # kernel/signal.c
 208
 209         test %eax, %eax         # do we have signal to handle?
 210         jz 1f
 211         jmp handle_signal
 212     1:
 213         leal 8(%ebx), %eax
 214         jmp soft_iret
 215
 216     .global handle_signal
 217     handle_signal:
 218         # 注意1：任何对proc_sig的布局改动，都须及时的保证这里的一致性！
 219         # 注意2：handle_signal在调用之前，须确保proc_sig已经写入用户栈！
 220         leal 8(%eax), %ebx      # arg1 in %eax: addr of proc_sig structure in user stack
 221
 222         pushl $UDATA_SEG        # proc_sig->prev_context.proc_regs.ss
 223         pushl %eax              # esp
 224         movl 48(%ebx), %ebx
 225         pushl 68(%ebx)          # proc_sig->prev_context.proc_regs.execp->eflags
 226         pushl $UCODE_SEG        # cs
 227         pushl $sig_wrapper      # eip for sig wrapper
 228
 229         movw $UDATA_SEG, %cx    # switch data seg to user mode
 230         movw %cx, %es
 231         movw %cx, %ds
 232         movw %cx, %fs
 233         movw %cx, %gs
 234
 235         iret
 236
 237 .section .usrtext
 238     sig_wrapper:                # in user mode
 239         movl %esp, %eax
 240         and $0xfffffff0, %esp
 241         subl $8, %esp
 242         pushl %eax              # Addr to proc_sig structure
 243         pushl 4(%eax)           # proc_sig->sig_num     ---- 16 bytes aligned
 244
 245         call *(%eax)             # invoke signal handler
 246
 247         # invoke the sigreturn syscall to exit the signal wrapper
 248         movl $__SYSCALL_sigreturn, %eax
 249         movl 4(%esp), %ebx
 250         int $LUNAIX_SYS_CALL
 251
 252         ud2                     # never reach!