一个关于do_page_falut的疑惑

hangelwen

对于用户态栈的扩展，最终是在do_page_falut中完成的：
   

if (!(vma->vm_flags & VM_GROWSDOWN)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto bad_area; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (error_code & 4) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;/* &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; * Accessing the stack below %esp is always a bug. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; * The large cushion allows instructions like enter &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; * and pusha to work.  ("enter $65535,$31" pushes &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; * 32 pointers and then decrements %esp by 65535.) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; */ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (address + 65536 + 32 * sizeof(unsigned long) < regs->esp) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto bad_area; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (expand_stack(vma, address)) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto bad_area;

     代码注释以及前景分析以及论坛上此前的帖子对address为什么要+ 65536 + 32 * sizeof(unsigned long)都做了解释，即pushall以及enter指令会去访问位于esp以下的地址。
   我的疑惑是： 根据intel文档，pushall指令操作过程为：

IF 64-bit Mode THEN #UD FI; IF OperandSize = 32 (* PUSHAD instruction *) THEN Temp ← (ESP); Push(EAX); Push(ECX); Push(EDX); Push(EBX); Push(Temp)

Push(EBP); Push(ESI); Push(EDI); ELSE (* OperandSize = 16, PUSHA instruction *) Temp ← (SP); Push(AX); Push(CX); Push(DX); Push(BX); Push(Temp); Push(BP); Push(SI); Push(DI); FI

push的操作：

ELSE IF StackAddrSize = 32 THEN IF OperandSize = 32 THEN ESP ← (ESP − 4); IF (SRC is FS or GS) THEN TEMP = ZeroExtend32(SRC); ELSE IF (SRC is IMMEDIATE) TEMP = SignExtend32(SRC); FI; ELSE TEMP = SRC; FI; SS:ESP ← TEMP; (* Push doubleword *) ELSE (* OperandSize = 16*) ESP ← (ESP − 2); SS:ESP ← SRC; (* Push word *) FI

从其中可以看出，pushall的操作相当于多个push；而push指令是先执行esp的减操作，然后才存实际的数据。而触发pagefault的，应该是后面的存数据的动作，这是esp已经减小。

现在假如执行一条pushall指令时发生了page fault， 这条pushall指令的地址address被保存在了CR2中，esp被硬件自动保存在了内核栈，这时的esp应该是减小后的esp。进入do_page_fault后，address的值肯定是大于硬件保存的esp值。也就是说，上面的if判断中+32似乎是多余的啊。

如果我的理解有问题，那应该就在于上面红色的那句，也许硬件并不是这么实现的，比如可能整个push指令是一个原子操作，当后面存数据时发生pagefault时esp自动恢复到之前的值了。

mik

只有 pusha / pushd 的形式，没有 pushall 的形式

若 pusha / pushd  发生 #PF 异常，CR2 的地址应该是第 1 个 push 动作的 esp 值

被保存的 esp 不是减少 esp 后的值，是 push 时的值，processor 会临时保存 esp：　temp_esp = esp;



如：
    push esp
----------------------------
processor 执行的是：
　   old_esp = esp;          /* 原来的 esp 值 */
       push old_esp;           /* push 原来的 esp 值 */



:wink:

[ 本帖最后由 mik 于 2009-4-11 11:53 编辑 ]