ARM Linux异常处理之data abort

ission fault" },{ do_bad, SIGBUS, 0, "external abort on translation" },{ do_page_fault, SIGSEGV, SEGV_ACCERR, "page permission fault" },{ do_bad, SIGBUS, 0, "unknown 16" },// 。。。{ do_bad, SIGBUS, 0, "unknown 30" },{ do_bad, SIGBUS, 0, "unknown 31" }};fsr_info对大多数abort都调用do_bad函数处理，do_bad函数简单返回1，这样就可以继续执行上面提到的arm_notify_die。
fsr_info对以下四种特殊abort将作单独处理：

• "section translation fault" do_translation_fault

段转换错误，即找不到二级页表

• "page translation fault" do_page_fault

页表错误，即线性地址无效，没有对应的物理地址

• "section permission fault" do_sect_fault

段权限错误，即二级页表权限错误

• "page permission fault" do_page_fault

页权限错误

5.3 段权限错误 do_sect_fault

do_sect_fault函数直接调用do_bad_area作处理，并返回0，所以不会再经过arm_notify_die。do_bad_area中，判断是否属于用户模式。如果是用户模式，调用__do_user_fault函数；否则调用__do_kernel_fault函数。

void do_bad_area(unsigned long addr, unsigned int fsr, struct pt_regs *regs)if (user_mode(regs))__do_user_fault(tsk, addr, fsr, SIGSEGV, SEGV_MAPERR, regs);else__do_kernel_fault(mm, addr, fsr, regs);

__do_user_fault中，会发送信号给当前线程。
__do_kernel_fault则比较复杂：

• 调用fixup_exception进行修复操作，fixup的具体细节可在内核文档exception.txt中找到，它可用于处理get_user之类函数传入的地址参数无效的情况。
• 如果不能修复，调用die函数处理oops。
• 如果没有进程上下文，内核会在上一步的oops中panic。所以到这里肯定有一个进程与之关联，于是调用do_exit(SIGKILL)函数退出进程，SIGKILL会被设置在task_struct的exit_code域。

5.4 段表错误 do_translation_fault

do_translation_fault函数中，会首先判断引起abort的地址是否处于用户空间。

• 如果是用户空间地址，调用do_page_fault，转入和页表错误、页权限错误同样的处理流程。
• 如果是内核空间地址，会判断该地址对应的二级页表指针是否在init_mm中。如果在init_mm里面，www.linuxidc.com那么该二级页表指针到当前进程的一级页表；否则，调用do_bad_area处理（可能会调用到fixup）。

对段表错误的处理逻辑的个人理解如下（不保证完全准确）：
Linux产生段表错误，除了fixup之外还有两种原因：一个是用户空间映射的线性地址出现异常，另一个是内核中调用vmalloc分配的线性地址出现异常。对用户空间地址的异常处理很容易理解。对于内核地址，从vmalloc的实现代码中可以看到，它分配的线性空间的映射关系都会保存到全局变量init_mm中，所以，任何vmalloc生成的线性空间的二级页表都应该在init_mm中找到。（init_mm是内核的mm_struct，管理整个内核的内存映射）。
从这里也可以看出，对vmalloc的地址访问可能会产生两次异常：第一次是段表错误，生成二级页表；第二次是页表错误，分配真正的物理页面到线性空间。

5.5 页表错误 do_page_fault
5.6 页权限错误 do_page_fault

do_page_fault完成了真正的物理页面分配工作，另外栈扩展、mmap的支持等也都在这里。对于物理页面的分配，会调用到do_anonymous_page->。。。-> __rmqueue，__rmqueue中实现了物理页面分配的伙伴算法。
如果当前没有足够物理页面供内存分配，即分配失败：

• 内核模式下的abort会调用__do_kernel_fault，这与段权限错误中的处理一样。
• 用户模式下，会调用do_group_exit退出该任务所属的进程。

用户程序申请内存空间时，如果库函数本身的内存池不能满足分配，会调用brk系统调用向系统申请扩大堆空间。但此时扩大的只是线性空间，直到真正使用到那块线性空间时，系统才会通过data abort分配物理页面。所以，malloc返回不为NULL只能说明得到了线性空间的资源，真正物理内存分配失败时，进程还是会以资源不足为由，直接退出。