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