lunaix-os/arch/i386/exceptions/interrupt.S

   1 #define __ASM__
   2 #include <sys/interrupts.h>
   3 #include <sys/abi.h>
   4 #include <sys/interrupt.S.inc>
   5
   6 #include <lunaix/syscall.h>
   7
   8 #define __ASM_INTR_DIAGNOSIS
   9
  10 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
  11 .section .bss
  12     .global debug_resv
  13     debug_resv:
  14         .skip 16
  15     tmp_store:
  16         .skip 4
  17 #endif
  18
  19 .section .bss
  20     .align 16
  21     lo_tmp_stack:
  22         .skip 256
  23     tmp_stack:
  24
  25 /*
  26     This perhaps the ugliest part in the project.
  27     It contains code to handle arbitrary depth of
  28     nested interrupt and all those corner cases and
  29     nasty gotchas.
  30
  31     Be aware the twists, offsets and hidden dependencies!
  32
  33 */
  34
  35 .section .text
  36     .global interrupt_wrapper
  37     interrupt_wrapper:
  38         cld
  39
  40         subl $4, %esp
  41         pushl %esp
  42
  43         subl $16, %esp
  44         movw %gs, 12(%esp)
  45         movw %fs,  8(%esp)
  46         movw %es,  4(%esp)
  47         movw %ds,   (%esp)
  48
  49         pushl %esi
  50         pushl %ebp
  51         pushl %edi
  52         pushl %edx
  53         pushl %ecx
  54         pushl %ebx
  55         pushl %eax
  56
  57         movl __current, %eax
  58         movl proc_intr_ctx(%eax), %eax
  59         incl %eax
  60         pushl %eax          # nested intr: current depth
  61
  62         movl ics(%esp), %eax   /* 取出 %cs */
  63         andl $0x3, %eax          /* 判断 RPL */
  64         jz 1f
  65
  66     /* crossing the user/kernel boundary */
  67         movw $KDATA_SEG, %ax
  68         movw %ax, %gs
  69         movw %ax, %fs
  70         movw %ax, %ds
  71         movw %ax, %es
  72
  73         movl __current, %ebx
  74
  75         # Save x87 context to user stack, rather than kernel's memory.
  76         # XXX what will happen if we triggered a page fault during fxsave?
  77         # FIXME can we remove this overhead?
  78         movl iuesp(%esp), %eax
  79         andl $stack_alignment, %eax
  80         subl $512, %eax
  81         fxsave (%eax)
  82
  83         # 保存用户栈顶指针。因为我们允许同级中断的产生，所以需要该手段跟踪用户栈的地址。
  84         movl %eax, proc_ustack_top(%ebx)     # 存入__current->ustack_top
  85
  86     /* kernel space same-level switch */
  87     1:
  88         movl %esp, %eax
  89         andl $stack_alignment, %esp
  90         subl $16, %esp
  91         movl %eax, (%esp)
  92
  93         call intr_handler
  94
  95         movl (%esp), %eax
  96
  97     .global soft_iret
  98     soft_iret:
  99         movl %eax, %esp
 100
 101 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
 102         movl %eax, (debug_resv + 8)
 103         movl iesp(%esp), %eax
 104         movl exeip(%eax), %eax
 105         movl %eax, (debug_resv + 4) # eip
 106 #endif
 107
 108         movl ics(%esp), %eax
 109         andl $3, %eax
 110         jz 1f
 111
 112         movl __current, %eax
 113         movl proc_ustack_top(%eax), %eax
 114         test %eax, %eax
 115         jz 1f
 116         fxrstor (%eax)
 117
 118 1:
 119         popl %eax   # discard isr_param::depth
 120         popl %eax
 121         popl %ebx
 122         popl %ecx
 123         popl %edx
 124         popl %edi
 125         popl %ebp
 126         popl %esi
 127
 128         movw   (%esp), %ds
 129         movw  4(%esp), %es
 130         movw  8(%esp), %fs
 131         movw 12(%esp), %gs
 132
 133         movl 16(%esp), %esp
 134
 135         movl %eax, tmp_store
 136         movl __current, %eax
 137
 138         # nested intr: restore saved context
 139         popl proc_intr_ctx(%eax)
 140
 141         addl $8, %esp
 142
 143 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
 144         movl (%esp), %eax
 145         movl %eax, debug_resv
 146 #endif
 147         # 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）
 148         # 那么TSS.ESP0应该为iret进行弹栈后，%esp的值。
 149         # 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）
 150         movl 4(%esp), %eax
 151         andl $3, %eax
 152         setnz %al
 153         shll $3, %eax
 154         addl $12, %eax
 155         addl %esp, %eax
 156         movl %eax, (_tss + tss_esp0_off)
 157         movl tmp_store, %eax
 158
 159         iret
 160
 161     .global switch_to
 162     switch_to:
 163         # 约定
 164         # arg1: 目标进程PCB地址 (next
 165
 166         movl %eax, %ebx               # next
 167         movl __current, %eax
 168         movl proc_page_table(%eax), %ecx     # __current->pagetable
 169         movl proc_page_table(%ebx), %eax     # next->pagetable
 170
 171         cmpl %ecx, %eax         # if(next->pagtable != __current->pagetable) {
 172         jz 1f
 173         movl %eax, %cr3         #   cpu_lcr3(next->pagetable)
 174                                 # }
 175     1:
 176         movl %ebx, __current    # __current = next
 177
 178         # 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
 179         # 需要使用一个临时的栈空间
 180         movl $tmp_stack, %esp
 181
 182         call signal_dispatch    # kernel/signal.c
 183
 184         test %eax, %eax         # do we have signal to handle?
 185         jz 1f
 186
 187         /*
 188             将tss.esp0设置为上次调度前的esp值。
 189             当处理信号时，上下文信息是不会恢复的，而是保存在用户栈中，然后直接跳转进位于用户空间的sig_wrapper进行
 190             信号的处理。当用户自定义的信号处理函数返回时，sigreturn的系统调用才开始进行上下文的恢复（或者说是进行
 191             另一次调度。
 192             由于这中间没有进行地址空间的交换，所以第二次跳转使用的是同一个内核栈，而之前默认tss.esp0的值是永远指向最顶部
 193             这样一来就有可能会覆盖更早的上下文信息（比如嵌套的信号捕获函数）
 194         */
 195         movl proc_intr_ctx(%ebx), %ecx      # __current->intr_ctx
 196         movl %ecx, (tss_esp0_off + _tss)
 197
 198         jmp handle_signal
 199
 200     1:
 201         movl proc_intr_ctx(%ebx), %eax
 202         jmp soft_iret
 203
 204     .global handle_signal
 205     handle_signal:
 206         # 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！
 207         # 注意2：handle_signal在调用之前，须确保proc_sig已经写入用户栈！
 208         # arg1 in %eax: addr of proc_sig structure in user stack
 209         movl psig_saved_ictx(%eax), %ebx      # %ebx = &proc_sig->saved_ictx
 210
 211         pushl $UDATA_SEG
 212         pushl %eax              # esp
 213
 214         movl iexecp(%ebx), %ebx
 215         pushl exeflags(%ebx)          # proc_sig->saved_ictx->execp->eflags
 216
 217         pushl $UCODE_SEG        # cs
 218         pushl psig_sigact(%eax)           # %eip = proc_sig->sigact
 219
 220         movw $UDATA_SEG, %cx    # switch data seg to user mode
 221         movw %cx, %es
 222         movw %cx, %ds
 223         movw %cx, %fs
 224         movw %cx, %gs
 225
 226         iret