Lab 3 - Exercise 4

Exercise 4

修改 trapentry.S 和 trap.c 并实现Lab 3 中的功能。
trapentry.S 中的宏 TRAPHANDLER 和 TRAPHANDLER_NOEC 和 inc/trap.h 中的 T_* 定义可以帮助我们
我们需要使用那两个宏每个为每个 定义在 inc/trap.h 中的 trap 添加一个 entry point (trapentry.S)，同时我们需要提供 _alltraps 供宏TRAPHANDLER 引用
我们还需要修改trap_init()来初始化 idt，使其指向trapentry.S中定义的每个entry point;在这里，宏SETGATE可以帮助我们。

我们的 _alltraps 应该按以下步骤执行：

1. push values to make the stack look like a struct Trapframe
2. load GD_KD into %ds and %es
3. pushl %esp to pass a pointer to the Trapframe as an argument to trap()
   push esp 入栈使得 Trapframe 指针可以作为参数传递给 trap()
4. call trap (can trap ever return?)

考虑使用 the pushal instruction ;它很适合结构Trapframe的布局。

在进行任何系统调用之前，使用用户目录中的一些会导致异常的测试程序(例如user/divzero)测试陷阱处理代码。使用make grade 命令 测试，应该可以通过 divzero, softint, and badsegment 这几个测试

先理解几个文件的作用和关系

trap:可以理解为中断或异常

• inc/
  trap.h——>Public definitions for trap handling
• kern/
  trap.h——>Kernel-private trap handling definitions
  trap.c——>Trap handling code,包含idt的初始化
  trapentry.S——>Assembly-language trap handler entry-points(入口点)

异常处理具体流程：
cpu在每条指令执行的最后一个时钟周期检测中断请求，如果有中断信号，cpu自动进入中断响应周期。（具体请看微机原理8086中断系统和中断控制器）

cpu检测到中断后，会做以下事情：

1. 处理器切换到由TSS的SS0和ESP0字段定义的堆栈，SS0和ESP0的对应的值分别是GD_KD和KSTACKTOP。
2. 处理器从KSTACKTOP地址开始，将异常参数压入内核栈:
3. 因为我们正在处理一个除法错误，它是x86上的中断向量0，处理器读取IDT条目0并设置CS:EIP指向该条目所描述的处理函数。（通过IDT找到trapentry.S,再通过trapentry.S找到trap.c）
   
4. handler函数接管并处理异常，例如通过终止用户环境。

handler 存于 trapentry.S 当中
IDT 中保存着 handler 的地址，这一步的初始化是由 kern/trap.c 中的 trap_init() 做的
处理器通过IDT找到在 kern/trapentry.S 中的 hanlder。
handler 调用 kern/trap.c 中的 trap() ，同时传入一个 Trapframe 结构的参数（这个参数用于保存寄存器状态，结构位于 inc/trap.h）。
然后 trap() 处理异常/中断或分派给一个特定的处理函数。

exercise 4 的作业是补充 trapentry.S 和 trap.c。

inc/trap.h 中定义了各种各样的 Trap numbers，我们需要在 trapentry.S 中 添加与这些 Trap numbers 对应的 trap 的入口。
题目也讲了，宏TRAPHANDLER和TRAPHANDLER_NOEC 可以帮助我们创建这些入口。

宏TRAPHANDLER作用就是在调用者的代码中 创建一个名字为name方法的函数。name方法的函数作用就是将trap num 入栈，然后跳转_alltraps函数。

宏TRAPHANDLER_NOEC作用就是创建一个名字为name方法的函数，name方法的函数作用就是直接跳转_alltraps函数