From b5a952346def4c94218238e40c538280f391ac8d Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Zhiyuan Shao Date: Tue, 27 Jul 2021 16:25:17 +0800 Subject: [PATCH] Update chapter3_traps.md --- chapter3_traps.md | 79 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 79 insertions(+) diff --git a/chapter3_traps.md b/chapter3_traps.md index a899dbb..ff7a03d 100644 --- a/chapter3_traps.md +++ b/chapter3_traps.md @@ -25,6 +25,10 @@ - [给定应用](#lab1_challenge1_app) - [实验内容](#lab1_challenge1_content) - [实验指导](#lab1_challenge1_guide) +- [3.6 lab1_challenge2 挑战二：打印异常代码行](#lab1_challenge2_errorline) + - [给定应用](#lab1_challenge2_app) + - [实验内容](#lab1_challenge2_content) + - [实验指导](#lab1_challenge2_guide) @@ -1650,5 +1654,80 @@ $ git merge lab1_3_irq -m "continue to work on lab1_challenge1" **注意：完成实验内容后，请读者另外编写应用，通过调用print_backtrace()函数，并带入不同的深度参数，对自己的实现进行检测。** + +# 3.6 lab1_challenge2 挑战二：打印异常代码行 + + +#### **给定应用** + +- user/app_print_errorline.c + +```c + 1 /* + 2 * Below is the given application for lab1_challenge2_errorline. + 3 * This app performs a misaligned memory load operation. + 4 */ + 5 + 6 #include "user_lib.h" + 7 #include "util/types.h" + 8 + 9 int main(void) { + 10 // load a dword(8 bytes) from address 0x80000001, + 11 // this will throw a load address misaligned exception. + 12 asm volatile ("li s2, 0x80000001\nld s2, (s2)"); + 13 exit(0); return 0; + 14 } +``` + +以上程序在地址0x80000001处读取一个8字节的双字，按照spike的要求，读取双字时地址需要按8字节对齐，因此此处会触发Load address misaligned异常，你的任务是**修改内核（包括machine文件夹下）的代码，使得用户程序在发生异常时，内核能够输出触发异常的用户程序的源文件名和对应代码行**，如上面的应用预期输出如下： + +``` +In m_start, hartid:0 +HTIF is available! +(Emulated) memory size: 2048 MB +Enter supervisor mode... +Application: obj/app_long_loop +Application program entry point (virtual address): 0x000000008100007e +Switching to user mode... +Runtime error at user/app_long_loop.c:12 + asm volatile ("li s2, 0x80000001\nld s2, (s2)"); +Misaligned Load! +System is shutting down with exit code -1. +``` + + + +#### 实验内容 + +本实验为挑战实验，基础代码将继承和使用lab1_3完成后的代码： + +- 切换到lab1_3、继承lab1_2中所做修改： + +```bash +//切换到lab1_challenge2_errorline +$ git checkout lab1_challenge2_errorline + +//继承lab1_3以及之前的答案 +$ git merge lab1_3_irq -m "continue to work on lab1_challenge2" +``` + +注意：**不同于基础实验，挑战实验的基础代码具有更大的不完整性，可能无法直接通过构造过程。**同样，不同于基础实验，我们在代码中也并未专门地哪些地方的代码需要填写，哪些地方的代码无须填写。这样，我们留给读者更大的“想象空间”。 + +- 本实验的具体要求为：通过修改PKE内核（包括machine文件夹下的代码），使得用户程序在发生异常时，内核能够输出触发异常的用户程序的源文件名和对应代码行。 + +- 注意：虽然在示例的app_print_errorline.c中只触发了读取内存地址不对齐异常，但最终测试时你的内核也应能够对其他会导致panic的异常和其他源文件输出正确的结果。 +- 文件名规范：需要包含路径，如果是用户源程序发生的错误，路径为相对路径，如果是调用的标准库内发生的错误，路径为绝对路径。 + + + +#### 实验指导 + +* 为完成该挑战，需要利用用户程序编译时产生的**调试信息**，目前最广泛使用的调试信息格式是DWARF，可以参考[这里](https://wiki.osdev.org/DWARF)了解其格式，该网站的参考文献中也给出了DWARF的完整文档地址，必要时可参考。 +* 你对内核代码的修改可能包含以下内容： + * 修改读取elf文件的代码，找到包含调试信息的段，将其内容保存起来（可以保存在用户程序的地址空间中） + * 对调试信息进行解析，构造指令地址-源代码行号-源代码文件名的对应表，注意，连续行号对应的不一定是连续的地址，因为一条源代码可以对应多条指令 + * 在异常中断处理函数中，通过相应寄存器找到触发异常的指令地址，然后在上述表中查找地址对应的源代码行号和文件名输出 + +**注意：完成实验内容后，请读者另外编写应用，触发不同异常，对自己的实现进行检测。**