page fault及x86 enter指令

(江河)    帖子 主题 精华 可用积分371  专家积分0 (本版:0)在线时间136 小时 注册时间2006-12-09 最后登录2011-06-26  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2007-06-19 19:18 |  int main( int argc, char *argv[] ) {         int i;         int *p;         p = (int*)&p - 1;         for( i = 1; 1; i++ )         {                 printf( "%d\t", i );                 fflush( stdout );                 *p-- = 1;         }         return 0; } 复制代码 很自然，这段代码运行出错：Memory fault 。 出错时 i=1489， 所以应该是p越下栈区时被内核检测到报错，不是资源耗尽错误。 想请教一下，在内存报错时，是否执行到do_page_fault函数。 如果执行到这个函数，我觉的应该在下面这段代码中执行栈扩展expand_stack，直到资源耗尽错误。 请指点一下在内核检测Memory fault 过程中执行的函数序列。谢谢。 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->esp)         vma = find_vma(mm, address);         if (!vma)                 goto bad_area;         if (vma->vm_start <= address)                 goto good_area;         if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN))                 goto bad_area;         if (error_code & 4) {                 /*                  * Accessing the stack below %esp is always a bug.                  * The large cushion allows instructions like enter                  * and pusha to work.  ("enter $65535,$31" pushes                  * 32 pointers and then decrements %esp by 65535.)                  */                 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->esp)                         goto bad_area;         }         if (expand_stack(vma, address))                 goto bad_area; 复制代码 [ 本帖最后由 jack9981 于 2007-6-19 19:21 编辑 ]
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(异次元空间)    帖子 主题 精华 可用积分1961  专家积分89 (本版:0)在线时间178 小时 注册时间2003-08-17 最后登录2011-06-14  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2007-06-19 19:22 |  情景分析上有详解,去看看
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(江河)    帖子 主题 精华 可用积分371  专家积分0 (本版:0)在线时间136 小时 注册时间2006-12-09 最后登录2011-06-26  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2007-06-19 19:24 |  QUOTE: 原帖由 qtdszws 于 2007-6-19 19:22 发表于 2楼   情景分析上有详解,去看看 看过，堆栈扩展那一节？  解不了疑惑。
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(骑着猪的青蛙) 学徒    帖子 主题 精华 可用积分4910  专家积分20 (本版:0)来自成都 在线时间1689 小时 注册时间2006-12-04 最后登录2011-02-28  状态：...保密... [] [博客] []	发表于 2007-06-19 21:39 |  QUOTE: 原帖由 jack9981 于 2007-6-19 19:24 发表于 3楼   看过，堆栈扩展那一节？  解不了疑惑。 lz误解了栈增长的方式。栈的增长，是通过改变栈指针（x86中的esp）来实现的，并非是你访问了一个不在栈上的地址，栈就会增长到那个地址去（真这样就天下大乱了）。 为什么这里的判断条件是if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->esp)呢，那是因为，在x86平台上，一次性增长栈最大的指令是enter。它的格式是： enter imm16,imm8 //imm16表示16位的立即数，imm8表示8位立即数 复制代码 其中第一个操作数imm16代表要增长的栈大小，第二个操作数imm8表示嵌套层数（0到31）。所以一次性增长栈最大的情况为 enter $65535,$31 复制代码 执行了如上指令后，栈指针esp的变化为：esp=esp-65536-32*4（这里32*4的意思是，enter指令会压imm8个框架指针到栈上去，所以最多可以压31个指针到栈上去）。所以栈一次性最大可以增长65536+32*4个字节。 如果if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->esp)成立的话，那么操作肯定是个栈越界操作，kernel就会发送一个segmention faut给用户进程。 lz在一楼发的程序，仅仅是用一个不断减小的指针去访问栈的内容，它并不会改变栈指针esp，所以栈是不会随之增长的。 lz如果想尝试不断增长栈直到耗尽用户栈，可以用一个递归的例子，例如： void overflow() {   int arr[1<<20] = {1};   overflow(); } 复制代码 这里由于分配了局部变量，它是会减小栈指针从而增长栈的 [ 本帖最后由 zx_wing 于 2007-6-19 21:41 编辑 ]
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(江河)    帖子 主题 精华 可用积分371  专家积分0 (本版:0)在线时间136 小时 注册时间2006-12-09 最后登录2011-06-26  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2007-06-19 23:05 |  thanks 剩下的可以自己解决了。
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帖子 主题 精华 可用积分360  专家积分0 (本版:0)在线时间3 小时 注册时间2005-02-03 最后登录2010-11-23  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2007-06-20 00:40 |  LZ这段代码根本不会到do_page_fault,你还没有搞清楚这个函数是拿来做什么的，你的代码为什么死的原因，你知道吗？ 这些东西都没搞清楚，我不知道你在这里想问什么。。。。
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(江河)    帖子 主题 精华 可用积分371  专家积分0 (本版:0)在线时间136 小时 注册时间2006-12-09 最后登录2011-06-26  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2007-06-20 09:21 |  QUOTE: 原帖由 snow_insky 于 2007-6-20 00:40 发表于 6楼   LZ这段代码根本不会到do_page_fault,你还没有搞清楚这个函数是拿来做什么的，你的代码为什么死的原因，你知道吗？ 这些东西都没搞清楚，我不知道你在这里想问什么。。。。 不要打击我，老大，偶正努力的学习。。
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(骑着猪的青蛙) 学徒    帖子 主题 精华 可用积分4910  专家积分20 (本版:0)来自成都 在线时间1689 小时 注册时间2006-12-04 最后登录2011-02-28  状态：...保密... [] [博客] []	发表于 2007-06-20 10:55 |  QUOTE: 原帖由 snow_insky 于 2007-6-20 00:40 发表于 6楼   LZ这段代码根本不会到do_page_fault,你还没有搞清楚这个函数是拿来做什么的，你的代码为什么死的原因，你知道吗？ 这些东西都没搞清楚，我不知道你在这里想问什么。。。。 这段代码肯定是会到do_page_fault的。 它出错的流程是： 栈越界，CPU在TLB中找不到相应的映射，产生TLB miss ----> 从cr3开始逐级walk页表，发现对应的PTE为空，产生page_fault ---->do_page_fault检查地址，发现栈越界，产生segmention fault。
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思一克    帖子 主题 精华 可用积分16205  专家积分66 (本版:0)来自东城 在线时间1448 小时 注册时间2003-08-25 最后登录2011-06-28  状态：...保密... [] [博客] []	发表于 2007-06-20 13:44 |  do_page_fault是被调用的。 仅仅减少ESP也不能自动延伸stack. 减少的同时必须读写ESP处的内容。
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(骑着猪的青蛙) 学徒    帖子 主题 精华 可用积分4910  专家积分20 (本版:0)来自成都 在线时间1689 小时 注册时间2006-12-04 最后登录2011-02-28  状态：...保密... [] [博客] []	发表于 2007-06-20 14:04 |  QUOTE: 原帖由 思一克 于 2007-6-20 13:44 发表于 9楼   do_page_fault是被调用的。 仅仅减少ESP也不能自动延伸stack. 减少的同时必须读写ESP处的内容。 是的，使用enter指令扩展栈后第一次访问就会产生一个page fault，从而为栈分配页。 多谢补充。
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帖子 主题 精华 可用积分2  专家积分0 (本版:0)在线时间3 小时 注册时间2008-12-17 最后登录2008-12-29  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2008-12-17 23:14 |  QUOTE: 原帖由 zx_wing 于 2007-6-19 21:39 发表  lz误解了栈增长的方式。栈的增长，是通过改变栈指针（x86中的esp）来实现的，并非是你访问了一个不在栈上的地址，栈就会增长到那个地址去（真这样就天下大乱了）。 为什么这里的判断条件是if (address + 655 ... 还是没有理解，内核并没有做判断到底是谁在访问这个地址啊，用户程序完全可以利用一个指针这个地址进行访问啊，就像楼主这样。内核怎么知道是否是esp对这个地址进行了访问。查了n多网页都没解释清楚。能否提点一二？
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(异次元空间)    帖子 主题 精华 可用积分1961  专家积分89 (本版:0)在线时间178 小时 注册时间2003-08-17 最后登录2011-06-14  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2008-12-18 10:50 |  LZ用的内核应该是 这个版本的代码                 if (address + 32 < regs->esp)                         goto bad_area; 而不是                 if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->esp)                         goto bad_area; 这就解释了为何只输出到1000多就fault,如果是下面这个版本的内核，要到一万多才fault [ 本帖最后由 qtdszws 于 2008-12-18 11:04 编辑 ]
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帖子 主题 精华 可用积分4267  专家积分10 (本版:0)来自北京 在线时间613 小时 注册时间2004-09-05 最后登录2011-03-08  状态：...当前离线... [] [博客] []	发表于 2008-12-18 12:18 |  QUOTE: 原帖由 zx_wing 于 2007-6-20 14:04 发表  是的，使用enter指令扩展栈后第一次访问就会产生一个page fault，从而为栈分配页。 多谢补充。 呵呵，zx_wing 很酷啊。 无论是学识和态度都让我佩服。
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