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lab3-2-Extra.md

File metadata and controls

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lab3-2-Extra

Extra 的 one thing you fail to consider 到最后还是没figure out。课下大手子（此处@lyh）告诉我这是延迟槽没考虑到。然而我已然忘却延迟槽...属实给软院丢人了

重铸软院荣光，吾辈义不容辞（逃）

  • Tips 1 延迟槽

    查阅《See Mips Run Linux》得知

    • Unambiguous proof of guilt:

    After any exception, the CPU control register EPC points to the correct place to restart execution after the exception is dealt with.

    In most cases, it points to the exception victim, but if the victim was in a branch delay slot, EPC points to the preceding branch instruction: Returning to the branch instruction will re-execute the victim instruction, but returning to the victim would cause the branch to be ignored. When the victim is in a branch delay slot, the cause register bit Cause(BD) is set.

    加粗的语句告诉我们: 当AdEL异常发生在延迟槽时，中断返回时指令保存到EPC的是延迟槽指令上一条的指令地址,即分支跳转指令

    Q：为什么还有这一条奇怪的规则呢，EPC难道不应该精准定位到异常发生位置吗?

    这个问题在《See Mips Run Linux》也给出了解释

    Returning to the branch instruction will re-execute the victim instruction, but returning to the victim would cause the branch to be ignored.

    • MIPS的分支跳转指令流是：

      分支跳转指令 -> 延时槽指令 -> 目标跳转地址的指令

    • 如果PC在延时槽指令地址发生中断，中断写入EPC的值为延时槽指令地址的话，重新执行的指令流为：

      延时槽指令 -> (延时槽指令地址 + 4)地址的指令 -> (延时槽指令地址 + 8)地址的指令，跳转指令没有得到正确执行

    所以为了在中断返回后正确完成跳转，当异常发生在延迟槽时，EPC的值为``异常指令的地址-4`

    那么回到本题，当我们取出EPC处指令后，判断其opcode既不是100011也不是100001时，我们就应当注意到，此时的AdEL异常发生在了分支指令的延迟槽中，真正应该处理的load指令地址在EPC+4

    《See Mips Run Linux》中说：When the victim is in a branch delay slot, the cause register bit Cause(BD) is set.

    所以或许我们还可以通过Cause寄存器的BD位（第31位）是否为1来判断异常发生的位置是否在延迟槽

  • Tips 2 或许本题不需要写汇编

    这次的题目暗示我们模仿lib\genex.S中BUILD_HANDLER tlb do_refill cli，使用模板宏新增一个异常处理函数。

    于是我就真的按照祂的指示写汇编代码去了......

    但实际上MOS代码中已经为我们给出了C语言处理异常的软件代码示例，请看lib\traps.c中的page_fault_handler函数

     void page_fault_handler(struct Trapframe *tf) {
     u_int va;
     u_int *tos, d;
     struct Trapframe PgTrapFrame;
     extern struct Env *curenv;
     // printf("^^^^cp0_BadVAddress:%x\n",tf->cp0_badvaddr);
 
     bcopy(tf, &PgTrapFrame, sizeof(struct Trapframe));
     if (tf->regs[29] >= (curenv->env_xstacktop - BY2PG) && tf->regs[29] <= (curenv->env_xstacktop - 1)) {
         // panic("fork can't nest!!");
         tf->regs[29] = tf->regs[29] - sizeof(struct Trapframe);
         bcopy(&PgTrapFrame, tf->regs[29], sizeof(struct Trapframe));
     } else {
         tf->regs[29] = curenv->env_xstacktop - sizeof(struct Trapframe);
         //		printf("page_fault_handler(): bcopy(): src:%x\tdes:%x\n",(int)&PgTrapFrame,(int)(curenv->env_xstacktop - sizeof(struct  Trapframe)));
 
         bcopy(&PgTrapFrame, curenv->env_xstacktop - sizeof(struct Trapframe), sizeof(struct Trapframe));
     }
     //	printf("^^^^cp0_epc:%x\tcurenv->env_pgfault_handler:%x\n",tf->cp0_epc,curenv->env_pgfault_handler);
 
     tf->cp0_epc = curenv->env_pgfault_handler;
 
     return;
 }

    这就是典型的好好的C语言放着不用，非要写汇编 %%%%