qemu 中的 irq 处理程序崩溃：尝试在 RAM 或 ROM 之外执行代码

Question

我一直在看内核开发教程，尤其是bran's kernel，我使用 qemu 进行测试，使用 -kernel 或 -cdrom 我遇到了崩溃。据我了解，这里会发生什么：
一旦我启用了中断 (sti)，我的 irq 处理程序就会捕获坑中断。我重用了 Bran 示例中的代码：

.intel_syntax noprefix
.global irq00
.extern_default_handler
irq00:
    cli
    push 0
    push 32
    jmp irq_common_stub
irq_common_stub:
    pushad
    push ds
    push es
    push fs
    push gs
    mov ax, 0x10
    mov ds, ax
    mov es, ax
    mov fs, ax
    mov gs, ax
    push eax
    mov eax, irq_default_handler
    call eax
    etc...
    add esp, 8
    sti
    iret

现在当我启用 qemu 跟踪选项 (-d cpu,exec,in_asm) 时，我看到了：

IN:
0x0010121b: mov   %eax, %fs
0x0010121d: mov   %eax, %gs
0x0010121f: mov   %esp, %eax
0x00101222: mov   0x100e81, %eax
0x00101227: call  *%eax

Trace 0xb3aa3360 [0010121b]
EAX=83535657 EBX=00009500 ECX=0000000f EDX=00000000
ESI=00000000 EDI=0010a000 EBP=00000000 ESP=00107fc8
EIP=83535657 EFL=00000046 [---Z-P-] CPL=0 II=0 A20=1 SMM=0 HLT=0
ES =0010 00000000 ffffffff 00cf9300 DPL=0 DS   [-WA]
CS =0008 00000000 ffffffff 00cf9300 DPL=0 CS32 [-R-]
SS =0008 00000000 ffffffff 00cf9300 DPL=0 DS   [-WA]
DS =0008 00000000 ffffffff 00cf9300 DPL=0 DS   [-WA]
FS =0008 00000000 ffffffff 00cf9300 DPL=0 DS   [-WA]
GS =0008 00000000 ffffffff 00cf9300 DPL=0 DS   [-WA]
LDT=0000 00000000 0000ffff 00008200 DPL=0 LDT
TR =0000 00000000 0000ffff 00008b00 DPL=0 TSS32-busy
GDT=     00108060 0000001f 
IDT=     001080a0 0000071f
CR0=00000011 CR2=00000000 CR3=00000000 CR4=00000000
DR0=00000000 DR1=00000000 DR2=00000000 DR3=00000000 
DR6=ffff0ff0 DR7=00000400 
CCS=00000000 CCD=00000000 CCO=SUBL
EFER=0000000000000000
qemu fatal: trying to execute code outside RAM or ROM at 0x83535657

最后一个objdump -d kernel.bin 让我检查一下确实是我的

void irq_default_handler(isr_stack_frame_t sf);

C 函数在我期望的地址：

00100e81 <irq_default_handler>

eax 和 eip 的值看起来很奇怪，但前面的 mov 显示了 C 函数的正确地址。 也许最后缺少的信息是以下结构：

 typedef struct {
     uint32_t gs, ds, es, ds;
     uint32_t edi, esi, ebp, ebx, edx, ecx, eax;
     uint32_t int_number, err_code;
     uint32_t eip, cs, eflags, useresp, ss;
 } isr_stack_frame_t;  

所以从那里不知道去哪里。不知道我如何从我的电话中得到一个不正确的 eip 值。特别是因为我也尝试直接调用 C 函数。欢迎任何建议或评论。

Answer 1

我认为您的结构已关闭。

typedef struct {
     uint32_t gs, ds, es, ds;
     uint32_t edi, esi, ebp, ebx, edx, ecx, eax;
                           ↑↑
     uint32_t int_number, err_code;
     uint32_t eip, cs, eflags, useresp, ss;
} isr_stack_frame_t;

pushad 指令按操作码编码顺序（eax、ecx、edx、ebx、esp、ebp、esi、edi）推送所有八个 GPR。 （现在看链接的教程，Bran 那里也有esp。）

您缺少的另一件事是push eax 之前的mov eax,esp 和调用：您传递给IRQ 处理程序的isr_stack_frame_t * 指针在您的情况下是错误的。您需要传递实际的帧地址 - 这是堆栈的顶部（以及底部），因为您刚刚使用推送将它组装到那里。

但是 +2 使用 .intel_syntax noprefix - 我并不孤单！ \o/

至于“良好的英特尔风格”，有点像@FrankKotler 已经说过的：从不写mov eax,foo； 总是写 either mov eax,offset foo 或 mov eax,[foo] 以免造成意外混淆。

另一件事：你不要在iret 之前直接sti：EI/DI（中断）标志存储在EFLAGS 中，无论如何都会由iret 恢复。因此，只需删除该行（Bran 也没有）。