lunaix-os/arch/x86/exceptions/interrupt32.S

   1 #define __ASM__
   2 #include <sys/hart.h>
   3 #include <sys/abi.h>
   4 #include <sys/interrupt32.S.inc>
   5
   6 #include <lunaix/syscall.h>
   7
   8 #define tss_esp0_off 4
   9 #define __ASM_INTR_DIAGNOSIS
  10
  11 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
  12 .section .bss
  13     .global debug_resv
  14     debug_resv:
  15         .skip 16
  16     tmp_store:
  17         .skip 4
  18 #endif
  19
  20 .section .bss
  21     .align 16
  22     lo_tmp_stack:
  23         .skip 1024
  24     tmp_stack:
  25
  26 /*
  27     This perhaps the ugliest part in the project.
  28     It contains code to handle arbitrary depth of
  29     nested interrupt and all those corner cases and
  30     nasty gotchas.
  31
  32     Be aware the twists, offsets and hidden dependencies!
  33
  34 */
  35
  36 .section .text
  37     .type interrupt_wrapper, @function
  38     .global interrupt_wrapper
  39     interrupt_wrapper:
  40         cld
  41
  42         subl $4, %esp       # prealloc slot for parent linkage
  43         pushl %esp
  44
  45         subl $16, %esp
  46         movw %gs, 12(%esp)
  47         movw %fs,  8(%esp)
  48         movw %es,  4(%esp)
  49         movw %ds,   (%esp)
  50
  51         pushl %esi
  52         pushl %ebp
  53         pushl %edi
  54         pushl %edx
  55         pushl %ecx
  56         pushl %ebx
  57         pushl %eax
  58
  59         pushl $0      // placeholder for depth accounting
  60
  61         movl ics(%esp), %eax   /* 取出 %cs */
  62         andl $0x3, %eax          /* 判断 RPL */
  63         jz 1f
  64
  65     /* crossing the user/kernel boundary */
  66         movw $KDATA_SEG, %ax
  67         movw %ax, %gs
  68         movw %ax, %fs
  69         movw %ax, %ds
  70         movw %ax, %es
  71
  72         movl current_thread, %ebx
  73         movl iuesp(%esp), %eax
  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 I think we should defer this to scheduler, and pratice lazy save/load
  78         #       Doing this will also make it safe from nested interrupt due to potential
  79         #       page fault when saving
  80         # FIXME Also, generalise it to any FPU context, without constraining it to x87.
  81
  82         #andl $stack_alignment, %eax
  83         #subl $512, %eax
  84         #fxsave (%eax)
  85
  86         # 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。
  87         movl %eax, thread_ustack_top(%ebx)     # 存入__current->ustack_top
  88
  89     /* kernel space same-level switch */
  90     1:
  91         movl %esp, %eax
  92         andl $stack_alignment, %esp
  93         subl $16, %esp
  94         movl %eax, (%esp)
  95
  96         xorl %ebp, %ebp     # marks the boundary of stack walking
  97         call intr_handler
  98
  99         movl (%esp), %eax
 100
 101     .global soft_iret
 102     soft_iret:
 103         movl %eax, %esp
 104
 105 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
 106         movl %eax, (debug_resv + 8)
 107         movl iesp(%esp), %eax
 108         movl exeip(%eax), %eax
 109         movl %eax, (debug_resv + 4) # eip
 110 #endif
 111
 112         movl ics(%esp), %eax
 113         andl $3, %eax
 114         jz 1f
 115
 116         # # FIXME x87 fpu context
 117         # movl current_thread, %eax
 118         # movl thread_ustack_top(%eax), %eax
 119         # test %eax, %eax
 120         # jz 1f
 121         # fxrstor (%eax)
 122
 123 1:
 124         popl %eax   # discard struct hart_state::depth
 125         popl %eax
 126         popl %ebx
 127         popl %ecx
 128         popl %edx
 129         popl %edi
 130         popl %ebp
 131         popl %esi
 132
 133         movw   (%esp), %ds
 134         movw  4(%esp), %es
 135         movw  8(%esp), %fs
 136         movw 12(%esp), %gs
 137
 138         movl 16(%esp), %esp
 139
 140         movl %eax, tmp_store
 141         movl current_thread, %eax
 142
 143         # nested intr: restore saved context
 144         popl thread_hstate(%eax)
 145
 146         addl $8, %esp
 147
 148 #ifdef __ASM_INTR_DIAGNOSIS
 149         movl (%esp), %eax
 150         movl %eax, debug_resv
 151 #endif
 152         # 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）
 153         # 那么TSS.ESP0应该为iret进行弹栈后，%esp的值。
 154         # 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）
 155         movl 4(%esp), %eax
 156         andl $3, %eax
 157         setnz %al
 158         shll $3, %eax
 159         addl $12, %eax
 160         addl %esp, %eax
 161         movl %eax, (_tss + tss_esp0_off)
 162         movl tmp_store, %eax
 163
 164         iret
 165
 166     .type do_switch, @function
 167     .global do_switch
 168     do_switch:
 169         # Assumption: __current already hold the target process
 170
 171         call proc_vmroot
 172
 173         movl %eax, %ebx
 174         movl %cr3, %eax
 175         xorl %ebx, %eax         # avoid setting cr3 if just local thread switch.
 176         jz 1f
 177
 178         movl %ebx, %cr3
 179
 180     1:
 181         # the address space could be changed. A temporary stack
 182         # is required to prevent corrupt existing stack
 183         movl $tmp_stack, %esp
 184
 185         call switch_signposting    # kernel/process/switch.c
 186
 187         movl current_thread, %ebx
 188         test %eax, %eax         # do we have signal to handle?
 189         jz 1f
 190
 191         /*
 192             将tss.esp0设置为上次调度前的esp值。
 193             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
 194             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
 195             另一次调度。
 196             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
 197             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）
 198         */
 199         pushl %eax
 200         call update_tss
 201
 202         popl %eax
 203         jmp handle_signal
 204
 205     1:
 206         movl thread_hstate(%ebx), %eax
 207         jmp soft_iret
 208
 209     .type handle_signal, @function
 210     .global handle_signal
 211     handle_signal:
 212         # 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！
 213         # 注意2：handle_signal在调用之前，须确保proc_sig已经写入用户栈！
 214         # arg1 in %eax: addr of proc_sig structure in user stack
 215         movl psig_saved_hstate(%eax), %ebx      # %ebx = &proc_sig->saved_hstate
 216
 217         pushl $UDATA_SEG
 218         pushl %eax              # esp
 219
 220         movl iexecp(%ebx), %ebx
 221         pushl exeflags(%ebx)          # proc_sig->saved_hstate->execp->eflags
 222
 223         pushl $UCODE_SEG        # cs
 224         pushl psig_sigact(%eax)           # %eip = proc_sig->sigact
 225
 226         movw $UDATA_SEG, %cx    # switch data seg to user mode
 227         movw %cx, %es
 228         movw %cx, %ds
 229         movw %cx, %fs
 230         movw %cx, %gs
 231
 232         iret