Linux内核学习(三)之asm.s和trap.c的关联！

txp玩Linux 2022-06-19

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前言：

大家好，今天给大家解析一下Linux中断处理流程里面asm.s和trap.c里面源码，对于Linux中断工作流程不清楚的朋友，可以看上篇文章，这里再提示一下asm.s和trap.c的源码目录：

然后asm.s主要是干嘛的：

/*
 * asm.s contains the low-level code for most hardware faults.
 * page_exception is handled by the mm, so that isn't here. This
 * file also handles (hopefully) fpu-exceptions due to TS-bit, as
 * the fpu must be properly saved/resored. This hasn't been tested.
 */

asm.s包含大多数硬件故障的低级代码。页异常由mm处理，所以这里没有。这个文件还处理（希望）由于TS位导致的fpu(浮点运算器)异常，如必须正确保存/解析fpu。这里还没有经过测试。

asm.s和trap.c解析：

在解读这两个文件的源码之前，我先从Linux内核的main函数开始：

没错这里有一个异常初始化接口:

 trap_init();

我为什么先讲这个呢，主要是让大家明白主线，然后后面要让asm.s和trap.c里面的c函数接口关联起来；我们来看一下trap_init()接口里面主要干了啥：

这里提示一下这个接口：

//idt就是中断描述表，这里就是往表里填中断号和中断程序的地址
#define set_trap_gate(n,addr) \
 _set_gate(&idt[n],15,0,addr)

这个时期的内核中断号范围是：0~16，后期的中断号作为扩展保留使用，这个我们可以从这段代码看出来。关于这个中断号的具体含义可以参考下面这个：

我们再来追一下真正_set_gate代码实现：

#define _set_gate(gate_addr,type,dpl,addr) \
__asm__ ("movw %%dx,%%ax\n\t" \
 "movw %0,%%dx\n\t" \
 "movl %%eax,%1\n\t" \
 "movl %%edx,%2" \
 : \
 : "i" ((short) (0x8000+(dpl<<13)+(type<<8))), \
 "o" (*((char *) (gate_addr))), \
 "o" (*(4+(char *) (gate_addr))), \
 "d" ((char *) (addr)),"a" (0x00080000))

这段汇编代码，您可以不用关注里面的细节，当然这个我会在后面详细展开解析，这里您只要知道这个在Linux内核里面是一种典型嵌入式汇编代码书写的形式，因为内核里面有很多这种写法。

在开始正式分析源码之前，等下您需要结合下面的这副思维框架图去看asm.s的汇编代码：

好了，下面来看asm.s里面的汇编代码，具体的汇编代码语法，你不用过多去关注，大概结合刚才的思维图，过一下整个过程：

我这里举个无错误码的代码来分析，有错误码的，您可以参考这个来分析：

_divide_error:
 pushl $_do_divide_error//把一个c语言函数入栈
no_error_code://无错误断码中断
 xchgl %eax,(%esp) //我这里举个例子,通过堆栈指针esp1所指的位置，把do_divide_error函数的地址通过交换汇编指令xchg存放到eax寄存器中去
 pushl %ebx
 pushl %ecx
 pushl %edx
 pushl %edi
 pushl %esi
 pushl %ebp
 push %ds
 push %es
 push %fs
 pushl $0  # "error code"
 lea 44(%esp),%edx
 pushl %edx
 movl $0x10,%edx
 mov %dx,%ds
 mov %dx,%es
 mov %dx,%fs
 call *%eax  //调用对应的c函数接口
 addl $8,%esp
 pop %fs
 pop %es
 pop %ds
 popl %ebp
 popl %esi
 popl %edi
 popl %edx
 popl %ecx
 popl %ebx
 popl %eax
 iret

_debug://这是一个中断
 pushl $_do_int3  # _do_debug
 jmp no_error_code//跳转