1. Indice

2. Eccezioni

Avevamo già discusso di come il processore possa mascherare le interruzioni in arrivo tramite INTR. Esistono quindi alti tipi di interruzioni inviate tramite fili NMI che non possono essere mascherate e sono sempre immediatamente eseguite.

Sulle NMI viaggiano tra le altre cose le eccezioni. Le eccezioni, quando vengono sollevate, sono quindi gestite immediatamente attraverso routine.

Le routine delle eccezioni sono anch’esse salvate nella IDT, in particolare nelle prime 32 entrate. I loro tipi sono fissi e impliciti, consultabili nel manuale del processore. Alcune eccezioni famose sono:

2.1. Eccezione di Debug int3

È grazie a questa che il debugger riesce a controllare il flusso del programma sul quale è eseguito. Quando il debugger inserisce un breakpoint in un indirizzo, quello che fa operativamente è sostituire il primo byte a quell’indirizzo con il valore 0xcc, salvando il byte significativo.

Tramite il segnale di continue il debugger rilascia il controllo al programma, che eseguirà finché non farà la fetch dell’eccezione. Il controllo torna quindi al debugger, che opererà finché il programmatore non restituirà il controllo al programma.

Prima di permettere al programmatore di agire sul codice, il debugger reinserisce il vecchio valore dove aveva salvato 0xcc, e setta il bit TF così da generare un’eccezione di single-step. Il programma eseguirà quindi l’operazione dove era stato chiamato il breakpoint per poi dare controllo nuovamente al debugger, che reinserirà il valore 0xcc così da mantenere il breakpoint per le successive iterazioni. Il debugger resetta quindi TF e restituisce per l’ultima volta il controllo al flusso principale

2.2. Gestione Eccezioni

Mentre le interruzioni possono accedere solo tra un’istruzione e la successiva, le eccezioni possono essere sollevate in un momento qualunque di un’istruzione (lettura, decodifica, esecuzione).

Il loro sollevamento può quindi generare comportamenti diversi da quelli delle interruzioni, che quindi vanno gestiti opportunamente.

Il primo dilemma riguarda come far variare lo stato del processore quando durante un istruzione viene sollevata un’eccezione. Il secondo riguarda invece come riprendere l’esecuzione del programma.

Le eccezioni sono classificabili in tre gruppi, ognuno dei quali ha comportamenti diversi:

Tipo Quando viene generata Indirizzo salvato Scopo/Effetto
Fault Durante l’esecuzione di un’istruzione Indirizzo dell’istruzione che stava eseguendo La routine dovrebbe sistemare il problema per poter rieseguire l’istruzione
Trap Tra l’esecuzione di un’istruzione e la successiva Indirizzo dell’istruzione successiva -
Abort In qualsiasi momento - Gestisce errori particolarmente gravi, tipicamente causa lo spegnimento del calcolatore

Non siamo costretti ad utilizzare le eccezioni fornite dal processore o dalle librerie, ma possiamo scriverne di nostre:

#include <libce.h>

extern "C" void a_divPerZero();
extern "C" void c_divPerZero(natq rip) {
    printf("Divisione per 0, all'indirizzo %lx!\n", rip);
}

int main() {
    int b = 0;
    gate_init(0, a_divPerZero);
    /*
    *  Inizializzo la riga 0 della IDT(DivisionPerZeroFault)
    *  con la mia funzione
    */

    int a = 3 / b;
}

  .global divPerZero
divPerZero:
    NOP
    MOVq (%rsp), %rdi
    CALL c_divPerZero
    IRETq