c - 内核在添加新代码时中断(永远不会运行)

Question

我正在尝试在用户空间和内核空间之间的边界处添加一些逻辑，尤其是在 ARM 架构上。

其中一个边界似乎是 arch/arm/kernel/entry-common.S 中实现的 vector_swi 例程。现在，我的大部分代码都是用 C 函数编写的，我想在 vector_swi 开头的某个地方调用它。

因此，我做了以下事情:

ENTRY(vector_swi)
        sub     sp, sp, #S_FRAME_SIZE
        stmia   sp, {r0 - r12}                  @ Calling r0 - r12
 ARM(   add     r8, sp, #S_PC           )
 ARM(   stmdb   r8, {sp, lr}^           )       @ Calling sp, lr
 THUMB( mov     r8, sp                  ) 
 THUMB( store_user_sp_lr r8, r10, S_SP  )       @ calling sp, lr
        mrs     r8, spsr                        @ called from non-FIQ mode, so ok.
        str     lr, [sp, #S_PC]                 @ Save calling PC
        str     r8, [sp, #S_PSR]                @ Save CPSR
        str     r0, [sp, #S_OLD_R0]             @ Save OLD_R0
        zero_fp

#ifdef CONFIG_BTM_BOUNDARIES
        bl btm_entering_kernelspace    @ <--- My function
#endif

当我的函数内容如下时，一切正常:

static int btm_enabled = 0;
asmlinkage inline void btm_entering_kernelspace(void)
{
        int cpu;
        int freq;
        struct acpu_level *level;
        if(!btm_enabled) {
                return;
        }
        cpu = smp_processor_id();
        freq = acpuclk_krait_get_rate(cpu);
        (void) cpu;
        (void) freq;
        (void) level;
}

但是，当我添加一些额外的代码时，内核会进入崩溃重启循环。

static int btm_enabled = 0;
asmlinkage inline void btm_entering_kernelspace(void)
{
        int cpu;
        int freq;
        struct acpu_level *level;
        if(!btm_enabled) {
                return;
        }
        cpu = smp_processor_id();
        freq = acpuclk_krait_get_rate(cpu);
        (void) cpu;
        (void) freq;
        (void) level;
        // --------- Added code ----------
        for (level = drv.acpu_freq_tbl; level->speed.khz != 0; level++) {
                if(level->speed.khz == freq) {
                        break;
                }
        }
}

虽然第一直觉是责怪添加代码的逻辑，但请注意，由于 btm_enabled 为 0，因此不应执行任何代码。

我通过添加 sysfs 条目来打印出变量(删除了添加的代码)。

有人可以解释这里发生了什么或者我做错了什么吗？

Answer 1

第一个版本可能会编译成一条返回指令，因为它没有副作用。第二个需要加载 btm_enabled 并在此过程中覆盖一个或两个系统调用参数。

当从汇编语言调用 C 函数时，您需要确保可能被修改的寄存器不包含所需的信息。

要解决您的具体问题，您可以将代码更新为:

#ifdef CONFIG_BTM_BOUNDARIES
        stmdb   sp!, {r0-r3, r12, lr}  @ <--- New instruction
        bl btm_entering_kernelspace    @ <--- My function
        ldmia   sp!, {r0-r3, r12, lr}  @ <--- New instruction
#endif

新指令将寄存器 r0-r3、r12 和 lr 存储到堆栈中，并在函数调用后恢复它们。这些是 C 函数唯一允许修改的寄存器，在这里保存 r12 是不必要的，因为它的值没有被使用，但是这样做可以使堆栈按照 ABI 的要求保持 8 字节对齐。