세 가지 타입의 Event
언제 CPU가 하던 걸 제쳐두고 special 코드로 이동하냐면
user program이 ecall 호출 할 때
exeception 발생했을 때
device interrupt발생
이것들을 전부 통틀어서 trap이라고 부르겠다.
Xv6의 trap hanlding proceeds
1.hardware actions taken by the RISC-V CPU
2.assembly instructions that prepare the way for kernel C code
3. C function that decides what to do with the trap
4.system call or device-driver service routine
user space, kernel space에서의 trap과 timer interrupts는 구분해서 실행해야 함!
4.1 RISC-V trap machinery
stvec: trap hanlder's address
sepc: PC where a trap occurs
scause: reason for the trap (number)
sscratch: help it avoid overwriting user registers before saving them
sstatus: whether device interrupts are enabled
얘네는 supervisor mode에서 trap handling에 대한 이야기고, machine mode에서도 비슷한 매커니즘이 있는데 얘네는 timer interrupt 처리함!
Context Switch에 대해 생각해보자
Process A가 돌고 있었음
====> Interrupt가 들어오면
sstatus의 SIE bit 체크해서 가능하면 interrupt를 disable함
sepc <- PC (돌아갈 곳 저장해야하니까)
current mode 역시 저장해놓고
scause에 trap 원인 저장
mode supervisor로 변경
pc <- stvec
(kernel 안의 trap handler 위치가 저장된 stvec으로 감)
(이때 CPU가 PC 말고는 저장하지 않는 다는 걸 알아야함
register나 page table 건드리지 않음 XXXXXXXXXXXXXX)
따라서 stvec이 user page table에 있어야함 헐ㄷㄷㄷ
여기까지가 hardware가 하는 일
===============Kernel=======
커널은 각 process마다 trapframe이라는 structure를 할당하고 여기에 32개의 register 값들을 저장한다. satp가 user의 page table을 가리키고 있고, 이러한 trapframe은 user page table에 연결됨
p->trapframe 얘는 physical address임 (kernel에서도 볼 수 있게)
a0 값을 sscartch에 저장
a0에 TRAPFRAME 주소를 저장하고, 나머지 register들 + sscratch에서 a0 값 가져와서 trapframe에 저장한다.
trapframe은 current process의 kernel stack address와, CPU hartid, usertrap function의 주소, kernel page table 주소
이제 trap 처리하고 다시 user space로 돌아올때 usertrapret() call함
이때 sepc<- uservec (Process B)로 바뀌는 거지!
userret call해서 page table 바꿔줌
a0에 user page table pointer
satp에 해당 프로세스의 paga table pointer
