memory-management - 为什么访问未映射的位置不会产生硬件异常 (Microblaze)

Question

我想编写我的代码来处理 Microblaze 上的 TLB 未命中，当然还有页表等。这一切都在 OVPsim 上完成。

在我学习的过程中，我编写了这个小程序集来引用未映射的位置 (0x1000000) - 我将它作为特权代码运行，并在 VM 上运行:

ori r20, r0, 0
ori r12, r0, 0x1000000
/* next line should break it */
sw  r20, r12, r0

(即，将 r20 == 0 的内容写到由 ORing r12 == 0x1000000 和 r0 == 0 => 0x1000000 形成的地址显然。)

但是 GDB 没有跳到异常向量，而是报告“程序收到了 SIGSEV”——我做错了什么？我没有在 MSR 中启用硬件异常位，但手册说在任何情况下都不能屏蔽这些异常，所以这不应该是问题。

更多信息 无论我是否使用调试器，我都无法执行任何(例如，包括未对齐异常)的异常处理代码(除非我明确调用它)。关闭调试器后，我从 OVPsim 得到了这个输出(注意，我只是改变了测试地址——上面的 0xA000000 和 0x100000 之间的区别没有意义):

Processor Exception (PC_PRX) Processor 'platform/cpu0' 0x248: sw       r20, r12, r0
Processor Exception (PC_WPX) No write access at 0xa000000

这是在特权模式下运行的所有代码，所以我看不出它不调用处理程序的明显理由，除非我没有正确配置 Microblaze。我打开了这些:

icmAddStringAttr(cpu1_attr, "endian", "big");
icmAddDoubleAttr(cpu1_attr, "mips", 100.000000);
icmAddStringAttr(cpu1_attr, "variant", "V8_20");
icmAddBoolAttr(cpu1_attr, "verbose", "true");
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_PVR", 2);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_USE_MMU", 3);
icmAddStringAttr(cpu1_attr, "C_USE_BARREL", "1");
icmAddStringAttr(cpu1_attr, "C_USE_DIV", "1");
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_USE_INTERRUPT", 1);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_MMU_TLB_ACCESS", 3);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_UNALIGNED_EXCEPTIONS", 1);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_ILL_OPCODE_EXCEPTION", 1);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_DIV_ZERO_EXCEPTION", 1);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_OPCODE_0x0_ILLEGAL", 1);
icmAddUns32Attr(cpu1_attr, "C_DEBUG_ENABLED", 1);

没有理由相信这行不通，因为 OVPsim 将在 Microblaze 上运行 Linux。

Answer 1

您的 TLB 异常已生成，是 GDB 阻止您进入处理程序。
调试 VM 模式是一件棘手的事情。我不熟悉 OVPsim 以及它与 GDB 的集成程度，但有几种方法可以解决它:

显式软件断点 .只需使用 brk r16, 0x18您希望在代码中设置断点并让 GDB 使用 continue 的指令命令。一旦执行此中断，它就会停止，无论是其 VM 用户代码还是异常处理程序。
不利的一面是，一旦达到这种中断，就没有简单的方法可以从 GDB 继续。您需要修改 r16到下一个指令地址，或者替换你的brk使用 nop 的说明来自 GDB。

硬件断点 .这是您可以用来调试异常端和 VM 端代码而无需担心 TLB 页面存在的最简单的中断。但是硬件断点需要 Microblaze 的硬件支持(不确定 OSPsim 是否支持它们)。要在 GDB 中使用它，只需使用 hbreak (或 hb )而不是 break命令。

GDB 软断点 .如果您知道它们的工作原理并且您的 VM 模型足够简单，您仍然可以使用常规样式的 GDB 断点。基本上，GDB 需要对要中断的代码页进行写访问(为了编写 brk 指令)。因此，在 VM 模式下，您必须确保该页面存在于 TLB 中并且具有写访问权限。
当您的虚拟地址与物理地址不同时，将非 VM 模式的中断设置为 VM 代码更加棘手。您需要确保要放置断点的页面已加载到物理内存中，并手动将虚拟地址转换为物理地址并设置断点。因此，除非您有 1:1 映射(并且所有代码和数据都在内存中)或者您自己编写了 GDB stub ，使用GDB断点是一种绘画。

不幸的是，在 GDB 中单步执行代码几乎就像一直使用 GDB 软断点一样。 IE。您可以进入非 VM 代码，或者进入具有写入权限的单个加载的 VM 页面。但是，一旦您需要处理 TLB 之外的某些内容或从非 VM 访问 VM 代码，它就会变得非常令人沮丧。