技術

[xv6 #26] Chapter 2 – Traps, interrupts, and drivers – Code: C trap handler

テキストの36ページ

本文

我々は前節で、どのハンドラもトラップフレームをセットアップし、そしてCの関数であるtrapを呼ぶところを見てきた。
trap関数は、なぜ呼ばれ何をすべきか決定するためにハードウェアトラップ番号tf->trapnoを見る。
もしそのトラップがT_SYSCALLなら、trap関数はシステムコールのハンドラであるsyscall関数を呼ぶ。
我々は、第4章で2つのproc->killed(原文ではcp->killedになってるけど多分間違い)について再検討する予定である。

trap.cのtrap関数

void
trap(struct trapframe *tf)
{
  if(tf->trapno == T_SYSCALL){
    if(proc->killed)
      exit();
    proc->tf = tf;
    syscall();
    if(proc->killed)
      exit();
    return;
  }

  switch(tf->trapno){
  case T_IRQ0 + IRQ_TIMER:
    if(cpu->id == 0){
      acquire(&tickslock);
      ticks++;
      wakeup(&ticks);
      release(&tickslock);
    }
    lapiceoi();
    break;
  case T_IRQ0 + IRQ_IDE:
    ideintr();
    lapiceoi();
    break;
  case T_IRQ0 + IRQ_IDE+1:
    // Bochs generates spurious IDE1 interrupts.
    break;
  case T_IRQ0 + IRQ_KBD:
    kbdintr();
    lapiceoi();
    break;
  case T_IRQ0 + IRQ_COM1:
    uartintr();
    lapiceoi();
    break;
  case T_IRQ0 + 7:
  case T_IRQ0 + IRQ_SPURIOUS:
    cprintf("cpu%d: spurious interrupt at %x:%x\n",
            cpu->id, tf->cs, tf->eip);
    lapiceoi();
    break;
   
  //PAGEBREAK: 13
  default:
    if(proc == 0 || (tf->cs&3) == 0){
      // In kernel, it must be our mistake.
      cprintf("unexpected trap %d from cpu %d eip %x (cr2=0x%x)\n",
              tf->trapno, cpu->id, tf->eip, rcr2());
      panic("trap");
    }
    // In user space, assume process misbehaved.
    cprintf("pid %d %s: trap %d err %d on cpu %d "
            "eip 0x%x addr 0x%x--kill proc\n",
            proc->pid, proc->name, tf->trapno, tf->err, cpu->id, tf->eip, 
            rcr2());
    proc->killed = 1;
  }

  // Force process exit if it has been killed and is in user space.
  // (If it is still executing in the kernel, let it keep running 
  // until it gets to the regular system call return.)
  if(proc && proc->killed && (tf->cs&3) == DPL_USER)
    exit();

  // Force process to give up CPU on clock tick.
  // If interrupts were on while locks held, would need to check nlock.
  if(proc && proc->state == RUNNING && tf->trapno == T_IRQ0+IRQ_TIMER)
    yield();

  // Check if the process has been killed since we yielded
  if(proc && proc->killed && (tf->cs&3) == DPL_USER)
    exit();
}

システムコールの為のチェックの後、trap関数はハードウェア割り込みを見る。(これについては後で説明する。)
予期されたハードウェアデバイスに加えて、trap関数は擬似割り込み(不必要なハードウェア割り込み)によっても引き起こされる。

もしトラップがシステムコールやハードウェアデバイスの割り込みでなければ、trap関数はそれをトラップの前に実行されてたコードの一部によるおかしな処理(例えばゼロ除算)によって引き起こされたものだと仮定する。
もし、そのトラップを引き起こしたコードがユーザプログラムなら、xv6は詳細を印字し、そしてそのユーザプロセスをクリーンアップする事を忘れないようにするためにproc->killed(原文ではcp->killed)をセットする。
我々は、第4章でxv6がどうやってこのクリーンアップを実行するかを見る予定である。

もし、それがカーネルの実行中なら、カーネルのバグということになる。
trap関数は、その驚きについて詳細を印字し、そしてpanic関数を呼ぶ。

感想

trap関数ではtf->trapnoで処理を割り振るという話です。

cp->killedとproc->killedについては、gitのログを調べたところ2009/8/31にrename c/cp to cpu/procというコメントを含んだコミットがありそこでcpからprocに変更されていたので、本文が間違ってる(古いまま残ってる)のだろうと思います。

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