高半内核和中断的三重故障答案

【问题标题】：Triple fault with higher-half kernel and interrupts高半内核和中断的三重故障
【发布时间】：2020-06-10 19:25:43
【问题描述】：

我正在开发一个用于学习目的的微型操作系统（此处代码：https://github.com/davidedellagiustina/ScratchOS）。

我有一个 higher half kernel 在 0xc0004000 运行，映射到物理 0x4000。默认页面目录正确映射了这个区域，然后有一个用于标识映射前1MB RAM（需要跳转到上半部分）的条目。进入上半部分后，我删除了页面目录的第一个条目，使TLB无效，一切正常（如果我尝试访问地址0x4000会出现页面错误，因此页面目录更新成功）。

之后我为时间和键盘设置了一个中断向量和中断处理函数，最终我尝试创建一个新的更完整的页面目录并替换启动目录，但是在替换旧的时出现三重错误一个。

目前我可以避免三重错误的唯一方法是加载一个标识映射前 1MB RAM 的新页面目录，甚至在加载后尝试删除页面目录的第一个条目（就像我在启动期间所做的那样过程）导致三重故障（因此身份映射必须保留在那里）。

我能够发现在切换页表之前禁用中断（甚至在切换到保护模式后从未重新启用它们，在启动早期[注释指令asm volatile("sti"); 函数@987654326 @ 在文件src/cpu/isr.c 的底部进行测试]）可防止 CPU 发生三重故障。所以，我想我的 IDT（文件 src/cpu/idt.* 和 src/cpu/isr.*）或 GDT（切换到保护模式时在引导过程中加载回文件 src/boot/bootsect.asm 和 src/boot/gdt.asm）可能有一些问题。我已经仔细检查了这两个结构中加载的所有地址。我错过了什么？在我看来它是三重故障，因为在某些时候，没有第一页的身份映射，它无法找到整个中断向量（它加载到内核内部的虚拟内存中，因此映射到物理第一页），但是奇怪的行为是（见第一段）如果没有标识映射前 1MB 的页面目录是引导目录，它不会抱怨。

谁能帮忙找出我的错误？

【问题讨论】：

标签： paging virtual-memory interrupt-handling osdev fault

【解决方案1】：

gdt 和 idt 寄存器都采用虚拟地址。当您禁用低映射时，这意味着对 gdt 或 idt 的下一次引用将导致页面错误。在删除统一页面之前，您需要重新加载这两个寄存器及其对应的高地址。

【讨论】：

我会试着调查一下，谢谢！我仍然不明白的奇怪事实是为什么在我第一次删除身份映射并使 TLB 无效时一切正常......
顺便问一下，您是指包含 GDT 和 IDT 引用的寄存器（那些加载了 lgdt 和 lidt 指令的寄存器）还是 GDT/IDT 结构本身内部的地址？
是的；但是，如果您在其中任何一个表中确实有门描述符，它们也必须指向有效的虚拟地址。从概念上讲，段是在页面之前应用的。
终于修复了这个bug，我会在那里解释。 IDT 很好，因为它已经从上半部分加载，问题出在 GDT。我只需要用eax 中的新虚拟地址lgdt [eax] 并用虚拟地址更改GDT 描述符的第二个条目（即GDT 结构的基地址）！现在它可以正常工作了，非常感谢！如果有人遇到同样的问题，请参阅我的存储库中的提交 df3637c 以了解实现细节。