SylixOS异常管理

Posted 2021-01-07

异常管理

　　SylixOS提供了一种平台无关的异常管理方法。当系统产生了写时拷贝、缺页等MMU访问失效异常或其他种类异常时，SylixOS会在异常中构建异常处理线程执行陷阱，在异常退出后的任务上下文中进行异常处理，完成所有的页面操作，如果操作失败线程将自我销毁。当为缺页中断等一般异常时，陷阱执行完毕后，系统将回到刚刚访问内存并产生异常的那条指令。其函数接口如下所示。

LW_API 
VOID  API_VmmAbortIsr (addr_t           ulRetAddr, 
                    　　　　　       addr_t           ulAbortAddr, 
              　　　　　             PLW_VMM_ABORT   pabtInfo, 
                　　　　　           PLW_CLASS_TCB   ptcb);

函数API_VmmAbortIsr原型分析：

• 此函数无返回；
• 参数ulRetAddr是异常返回地址；
• 参数ulAbortAddr是异常地址，；
• 参数pabtInfo是异常类型;
• 参数ptcb是出现异常的线程控制块;
  　　API_VmmAbortIsr函数的主要内容便是处理MMU访问失效异常，也就通常所说的缺页中断。该函数的一般处理流程如下所示：
• 致命错误探测；
• 推展溢出检查；
• 异常信息构建和现场保存，包括异常时的上下文；
• 缺页处理陷阱外壳环境建立；
• FP保存；

• FPU、DSP上下文保存。
  　　其中缺页处理陷阱外壳的建立是通过修改异常上下文的任务入口、入口参数以及堆栈起点实现的，如下所示。陷阱程序的入口函数为__vmmAbortShell，异常消息作为函数参数，堆栈直接使用任务的线程堆栈，而异常消息也保存在该堆栈中（API_VmmAbortIsr函数执行时使用的是CPU的中断堆栈）。

  #if LW_CFG_VMM_EN > 0
  pstkFailShell = archTaskCtxCreate(&ptcb->TCB_archRegCtx,
                                    (PTHREAD_START_ROUTINE)__vmmAbortShell,
                                    (PVOID)pvmpagefailctx,
                                    (PLW_STACK)pucStkNow,
                                     0);        /*  建立缺页处理陷阱外壳环境    */
  #else
  pstkFailShell = archTaskCtxCreate(&ptcb->TCB_archRegCtx,
                                    (PTHREAD_START_ROUTINE)__vmmAbortAccess,
                                    (PVOID)pvmpagefailctx,
                                    (PLW_STACK)pucStkNow,
                                    0);        /*  建立访问异常陷阱外壳环境    */
  #endif 

  　　由于产生缺页中断时，相关线程一定是就绪的，所以不需要进行调度器处理。当异常返回后，被修改的任务上下文将被直接恢复到CPU中，也就是说此时的CPU将直接运行陷阱函数。当陷阱函数执行完之后，并不是普通的函数返回，而是直接从之前保存在错误消息中的任务上下文返回，如下所示。此时系统将回到刚刚访问内存产生异常的那条指令开始执行。

  __KERNEL_SPACE_SET(pvmpagefailctx->PAGEFCTX_iKernelSpace); 
                                                       /*  恢复成进入之前的状态        */
  errno = pvmpagefailctx->PAGEFCTX_iLastErrno; /*  恢复之前的 errno            */
  
  iregInterLevel = KN_INT_DISABLE();             /*  关闭当前 CPU 中断           */
  KN_SMP_MB();
  archSigCtxLoad(&pvmpagefailctx->PAGEFCTX_archRegCtx);
                                                      /*  从 page fail 上下文中返回   */
  KN_INT_ENABLE(iregInterLevel);   

  　　陷阱程序的具体执行过程将在后续介绍。