SMP 开发笔记

1. 说明 #

本文记录我在移植 SMP 过程中遇到的一些问题和解决思路。

分析后发现是 非法指令 的问题，造成非法指令的原因，是因为该指令的内存地址被篡改了。这种问题在 reL4 中挺常见的，因为毕竟用 rust 移植 C 中大量的指针操作，难免会遇到问题。比如 zhuyi 发现的问题

回到本问题，根因是因为 SmpStateData 中少了两个字段，导致和 seL4 中的数据结构大小不同，给这个结构体实例赋值的时候造成了内存越界，修改了内存。

在遇到类似问题时（测例运行一半卡住），查问题的思路是

在 c_handle_exception 处打个断点，看是否在预期外的阶段抛出异常。如果没有异常，那是其他代码实现的问题，暂且不讨论。
发现存在预期外的异常，查看错误原因，找到错误发生的位置。
如果是非法指令，我会在快到报错点的时候在该位置打上断点，然后查看该位置在发生异常时是否被改了
如果报非法内存，那就查看该位置在什么时候变得不可读取了，如果确实从可读取变成不可读取，那基本是页表类的问题
如果是指令被改造成的非法指令，那我们首先怀疑是内存越界。这个时候就要按照情况分析，大部分情况下，都是一连串的改动，最终造成了非法指令。比如内存越界修改了内核栈，破坏了上下文，上下文被破坏后最终指向了一个非法地址。也有可能是内存越界后，直接修改了某个指令地址。后面的情况就需要具体分析了。

在进行 aarch64 移植时，发现 SMP IPC 测试中，CPU1 中有个任务在阻塞等待接受，当 CPU0 任务发送后，CPU0 无法通知 CPU1 该任务可以继续执行了，导致 CPU1 始终处于 idle 线程中，无法继续测试。

在 debug 中发现了以下问题

aarch64 中 invalid irq 是 0xffff,而之前设置的是 0
aarch64 中 irq 分为 local 和 global，smp 下 irq+cpuid 产生一个映射关系，而不能直接使用 irq 作为 active_irq 的 index
aarch64 中断号是低 10 位有效，获得的 irq 需要加一个 10bit 的 mask，10～12 位是 cpu id。但是之前没有类似的处理，直接使用获取的中断号，在成中断号错误。

总之以上一系列对于中断处理的错误，造成了 arm 中断无法正常获取，也就无法正常通信。

查类似问题的思路就是不断缩小问题可能范围。