feat(diag): 异常现场完整转储（裸串口通路 + 无错误码向量）
- isr.s：ISR_NOERR 也保存 RIP/CS/RFLAGS/RSP，_fault_err 用 -1 表示无错误码； 两类宏都补存 rbx/rbp/r12（用户态 #PF 时 r12 常为出错 store 的目标对象基址） - idt.vp：新增不经驱动/缓冲的裸串口输出（asm.outb），打印 rip/rsp/cs/flags、 u 位、callee-saved、错误码；#UD 附带出错指令字节，#PF 附带 cr2 - 前 32 条异常打印完整现场，之后每次只补 '*'，避免异常风暴刷爆串口
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+126
-3
@@ -76,6 +76,45 @@ extern def isr47()
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extern def isr80()
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extern def isr_default()
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# ===========================================================================
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# 【诊断】异常现场的"裸串口"输出通路
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#
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# 为什么不直接用 serial.puts：`[06]` 风暴现场里只能看到裸 `[06]`、看不到任何后续文字，
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# 说明 serial.puts 这条路当时是断的（缓冲区/锁/驱动对象状态可能在故障中已损坏，或者它自己
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# 再次触发异常）。而 `[06]` 之所以出得来，是因为它由 isrCommonhandler 开头直接用 `out 0x3F8`
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# 写出 —— 只要 CPU 还能 out，这条路就一定能出字。
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# 因此下面几条诊断函数全部走 `asm.outb`，不经过任何驱动/缓冲/全局状态。
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# ===========================================================================
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define DIAG_COM1 = 0x3F8
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# 已输出的完整现场条数：异常风暴时只详细打前若干条，之后每来一次只补一个 '*'，
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# 避免把串口刷爆（真正的定位信息全在最前面的几条里）。
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_diag_dumps: int = 0
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_hex_digits: [17]char = "0123456789ABCDEF"
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def _diag_putc(ch: int):
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asm.outb(DIAG_COM1, uint8(ch & 0xFF))
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def _diag_puts(s: const str):
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i: int = 0
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while s[i] != 0:
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_diag_putc(int(s[i]))
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i += 1
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# 定宽十六进制：从低位往高位填再正序吐出（与 vpui._ptr_to_hex 同款，避免变长移位）
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def _diag_hex(v: uint64, digits: int):
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buf: [20]char
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i: int = digits - 1
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val: uint64 = v
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while i >= 0:
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nib: int = int(val & uint64(0xF))
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buf[i] = _hex_digits[nib]
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val = val >> 4
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i -= 1
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buf[digits] = 0
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_diag_puts(&buf[0])
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def setGate(num: int, base: uint64, sel: uint16, flags: uint8):
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global idt
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idt[num].base_low = uint16(base & 0xFFFF)
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@@ -111,10 +150,81 @@ def isrCommonhandler(interrupt: int):
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mov al, 93
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out dx, al""",
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op=[ASM_DESCR.CLOBBER_RAX, ASM_DESCR.CLOBBER_RCX, ASM_DESCR.CLOBBER_RDX])
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# 【诊断·完整现场】紧接上面裸打出的 `[VV]`，用同一条裸串口通路补齐现场。
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# isr.s 的两个宏（ISR_NOERR / ISR_ERR）都会填 _fault_*，因此所有向量都有 rip/rsp/cs/flags。
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# 只详细打前 32 条：异常风暴时后面的每条只补一个 '*'，避免把串口刷爆。
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global _diag_dumps
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_diag_dumps = _diag_dumps + 1
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if _diag_dumps <= 32:
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_dg_rip: uint64 = 0
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_dg_rsp: uint64 = 0
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_dg_cs: uint64 = 0
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_dg_fl: uint64 = 0
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_dg_rip, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_rip]",
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op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_dg_rsp, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_rsp]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_dg_cs, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_cs]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_dg_fl, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_flags]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
_diag_puts(" rip=0x")
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_diag_hex(_dg_rip, 16)
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_diag_puts(" rsp=0x")
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_diag_hex(_dg_rsp, 16)
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_diag_puts(" cs=0x")
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_diag_hex(_dg_cs, 4)
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_diag_puts(" fl=0x")
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_diag_hex(_dg_fl, 8)
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_diag_puts(" u=")
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_diag_putc(48 + int(_dg_cs & uint64(3)))
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# callee-saved 现场（两个宏都已在入口保存）：r12 常是出错 store 的目标对象基址
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_dg_r12: uint64 = 0
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_dg_rbx: uint64 = 0
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||||
_dg_rbp: uint64 = 0
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__asm__(f"mov {asmout(_dg_r12, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_r12]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_dg_rbx, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_rbx]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
|
||||
__asm__(f"mov {asmout(_dg_rbp, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_rbp]",
|
||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
_diag_puts(" rbx=0x")
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||||
_diag_hex(_dg_rbx, 16)
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||||
_diag_puts(" rbp=0x")
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||||
_diag_hex(_dg_rbp, 16)
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||||
_diag_puts(" r12=0x")
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||||
_diag_hex(_dg_r12, 16)
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||||
if (interrupt == 8 or interrupt == 10 or interrupt == 11 or interrupt == 12
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||||
or interrupt == 13 or interrupt == 14 or interrupt == 17):
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# 只有 ISR_ERR 系列才真的压了错误码；其余向量的 _fault_err 是 -1 哨兵
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_dg_err: uint64 = 0
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__asm__(f"mov {asmout(_dg_err, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_err]",
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op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
_diag_puts(" err=0x")
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_diag_hex(_dg_err, 4)
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else:
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_diag_puts(" err=none")
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if interrupt == 6:
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# #UD：把出错指令的前 8 字节打出来 —— `0F 0B` 就是 ud2（LLVM 插的 trap），
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# 其余字节说明是"数据/坏跳转目标被当代码执行"。
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ipb: uint8* = uint8*(_dg_rip)
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_diag_puts(" insn=")
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for bi in range(8):
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_diag_hex(uint64(ipb[bi]), 2)
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_diag_putc(32)
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||||
if interrupt == 14:
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_dg_cr2: uint64 = 0
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__asm__(f"mov {asmout(_dg_cr2, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, cr2",
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op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
_diag_puts(" cr2=0x")
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||||
_diag_hex(_dg_cr2, 16)
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_diag_putc(10)
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else:
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_diag_putc(42)
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# 【诊断】异常现场：出错 RIP / 错误码 / 出错时 RSP（#PF 另打 cr2）。
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# 由 isr.s 的 ISR_ERR 在入口写入 _fault_* ⇒ #GP/#PF 自己就能说出位置，不必再反查地址。
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# 只有带错误码的向量（8/10/11/12/13/14/17，见 isr.s 里用 ISR_ERR 的那些）才会写 _fault_*，
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# 其余向量读到的是上次残留 ⇒ 仅在真写了时打印，避免误导。
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# 由 isr.s 的 ISR_NOERR / ISR_ERR 在入口写入 _fault_*（无错误码向量写 -1）；
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# 这一段走 serial.puts，属于"锦上添花"：真正可靠的现场在上面那段裸串口输出里，
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# 这里只在带错误码的向量上补充返回槽三连（serial.puts 自身故障时不会出字，属已知局限）。
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if (interrupt == 8 or interrupt == 10 or interrupt == 11 or interrupt == 12
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or interrupt == 13 or interrupt == 14 or interrupt == 17):
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||||
_df_rip: uint64 = 0
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@@ -129,6 +239,19 @@ def isrCommonhandler(interrupt: int):
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||||
_dfbuf: [128]char
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viperlib.snprintf(&_dfbuf, 128, " rip=0x%lx err=0x%lx rsp=0x%lx\n", _df_rip, _df_err, _df_rsp)
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serial.puts(&_dfbuf)
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# callee-saved 现场（ISR_ERR 入口保存）：r12 往往就是出错 store 的目标对象基址
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# （cr2 = r12 + 常量偏移），据此能直接对上"写的是哪个对象"。
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_df_r12: uint64 = 0
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_df_rbx: uint64 = 0
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||||
_df_rbp: uint64 = 0
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__asm__(f"mov {asmout(_df_r12, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_r12]",
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op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_df_rbx, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_rbx]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
__asm__(f"mov {asmout(_df_rbp, ASM_DESCR.OUTPUT_REG)}, [_fault_rbp]",
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||||
op=[ASM_DESCR.CLOBBER_MEMORY])
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||||
viperlib.snprintf(&_dfbuf, 128, " rbx=0x%lx rbp=0x%lx r12=0x%lx\n", _df_rbx, _df_rbp, _df_r12)
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serial.puts(&_dfbuf)
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# 返回槽三连：出错 RSP 附近的栈字。
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# ret=0x… [rsp-8]：若 CPU 是在 `ret` 之后于错地址取指的，这里就是被弹走的坏目标；
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# ra=0x… [rsp] ：调用者的返回地址（真内核地址）⇒ 反查即可定位"哪个函数的返回槽被写坏"；
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@@ -7,10 +7,21 @@
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.comm _yield_lock, 4, 4
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.comm _fs_lock, 4, 4
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# 【诊断】异常现场（#GP/#PF 等带错误码的向量在 ISR_ERR 入口保存，isrCommonhandler 打印）。
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# 只保留最小三件套：出错 RIP / 错误码 / 出错时的 RSP（#PF 另读 cr2）。
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# 三件套：出错 RIP / 错误码 / 出错时的 RSP（#PF 另读 cr2）；另加 callee-saved 的 rbx/rbp/r12。
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.comm _fault_rip, 8, 8
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.comm _fault_err, 8, 8
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.comm _fault_rsp, 8, 8
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# 【诊断】CS / RFLAGS 现场：判"到底是用户态还是内核态出错""中断/方向/对齐标志是否异常"。
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# 注意 ISR_NOERR（含 #UD=6）原来完全没保存 rip，导致 `[06]` 只剩一个光秃秃的向量号；
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# 现在两类宏都保存同一套现场，`_fault_err = -1` 表示"本向量没有错误码"。
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.comm _fault_cs, 8, 8
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.comm _fault_flags, 8, 8
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# 【诊断】callee-saved 寄存器现场（#GP/#PF 专用）：r12/rbx/rbp 在 ISR 入口尚未被
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# 任何宏破坏，直接落到全局槽里，供 isrCommonhandler 打印。用户态 #PF 里 r12 常常正是
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# 那条出错 store 的目标对象基址（cr2 = r12 + offset），据此可直接对上是哪个对象。
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.comm _fault_r12, 8, 8
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.comm _fault_rbx, 8, 8
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.comm _fault_rbp, 8, 8
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||||
# ISR 入口暂存 caller-saved 寄存器（rax/rcx/r8-r11）：本宏会用它们当临时寄存器
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# （读 RIP/CS/RFLAGS、算 is_user），若不保存就会破坏被中断代码在这些寄存器里的
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# 活跃值 → 概率性内存破坏/异常。出口（iretq 前）恢复。
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@@ -75,6 +86,19 @@ isr_default:
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.globl isr\num
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isr\num:
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ISR_SAVE_CLOBBERED
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# 【诊断】无错误码向量（#DE/#UD/#BR/#OF… 含 #UD=6）也要保存完整现场：
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# 此时 [rsp]=RIP、[rsp+8]=CS、[rsp+16]=RFLAGS 是 CPU 刚压下的原始帧，尚未被本宏改动。
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# 不保存的话 isrCommonhandler 只能打出一个 `[06]`，没有 rip 可供反查。
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mov rax, [rsp]
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mov [_fault_rip], rax
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mov rax, [rsp + 8]
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mov [_fault_cs], rax
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mov rax, [rsp + 16]
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mov [_fault_flags], rax
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mov qword ptr [_fault_err], -1 # -1 = 本向量没有错误码（ISR_ERR 写真实错误码）
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mov [_fault_r12], r12
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mov [_fault_rbx], rbx
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mov [_fault_rbp], rbp
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# Check CS RPL to determine if from Ring 3
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mov rax, [rsp + 8] # CS from interrupt frame
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||||
test al, 3 # RPL bits: 0 = Ring 0, 3 = Ring 3
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@@ -86,6 +110,9 @@ isr\num\()_from_kernel:
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||||
mov r9, [rsp + 8] # CS
|
||||
mov r10, [rsp + 16] # RFLAGS
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xor r11, r11 # SS = 0
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||||
# 出错时的 RSP：无错误码帧只有 RIP/CS/RFLAGS 三个 qword ⇒ 原始 rsp = 当前 rsp + 24
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lea rax, [rsp + 24]
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mov [_fault_rsp], rax
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xor rax, rax # RSP = 0
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add rsp, 24 # remove the 3 CPU-pushed qwords
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||||
jmp isr\num\()_frame_ready
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||||
@@ -99,6 +126,7 @@ isr\num\()_from_user:
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||||
mov r9, [rsp + 8] # CS
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mov r10, [rsp + 16] # RFLAGS
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||||
mov rax, [rsp + 24] # RSP (user)
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||||
mov [_fault_rsp], rax
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mov r11, [rsp + 32] # SS (user)
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||||
# 不再把用户 RSP 写进 per_cpu.user_rsp：该槽已无读者（syscall 返回改为从本线程内核栈取），
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||||
# 而它是"每 CPU 一个" —— 别的线程写它会让"正挂起的 syscall"返回时拿到别人的栈。
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||||
@@ -263,6 +291,10 @@ isr\num\()_ret_user:
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||||
.globl isr\num
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||||
isr\num:
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ISR_SAVE_CLOBBERED
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||||
# 【诊断】callee-saved 寄存器此时未被任何宏改动，先保存现场（不影响下面的寄存器用法）
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mov [_fault_r12], r12
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mov [_fault_rbx], rbx
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mov [_fault_rbp], rbp
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# Stack at entry (with error code):
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# From Ring 0: [rsp]=error_code, [rsp+8]=RIP, [rsp+16]=CS, [rsp+24]=RFLAGS
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||||
# From Ring 3: [rsp]=error_code, [rsp+8]=RIP, [rsp+16]=CS, [rsp+24]=RFLAGS, [rsp+32]=RSP, [rsp+40]=SS
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||||
@@ -285,6 +317,8 @@ isr\num\()_from_kernel:
|
||||
mov [_fault_err], rdx
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||||
lea rcx, [rsp + 32]
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||||
mov [_fault_rsp], rcx
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||||
mov [_fault_cs], r9
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mov [_fault_flags], r10
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add rsp, 32 # remove 4 CPU-pushed qwords (error + 3 frame)
|
||||
jmp isr\num\()_frame_ready
|
||||
|
||||
@@ -301,6 +335,8 @@ isr\num\()_from_user:
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||||
mov [_fault_rip], r8
|
||||
mov [_fault_err], rdx
|
||||
mov [_fault_rsp], rax
|
||||
mov [_fault_cs], r9
|
||||
mov [_fault_flags], r10
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||||
# 同上：不再写 per_cpu.user_rsp（该槽已无读者，且是每 CPU 一个 ⇒ 会串台）
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add rsp, 48 # remove 6 CPU-pushed qwords (error + 5 frame)
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Reference in new issue
Block a user