计算机原理学得好的进来看看

wsm · 发表于 2004-5-9 10:14:31

突然想到这样一个问题：
关于虚拟存储，都是说如果没有在实存理匹配到，那么出现一个缺页中断，然后调入......云云。
但是从cpu侧考虑如何呢？cpu取下一条指令，这个时候如果这部分指令被换出了，在查找mmu中就是一个match fault, 即使是mmu中match到了，cpu也是同样的得不到这条指令。
这个时候cpu既不可能停下等硬盘（ms级别，而且时长不定），也无法处理中断（取址都还没结束）只能是得到一个取指失败。即使缺页中断成功回来，这部分（至少）代码也运行失败了。

吴文官 · 发表于 2004-5-9 11:23:55

缺页中断是一种特殊的中断
一般的中断返回时执行下一条指令
而缺页中断返回时仍然执行这一条指令，所以运行失败的指令又一次运行
──有没有回答了你这个问题呢？

BTW，移到内核代码分析区

wsm · 发表于 2004-5-9 11:51:18

我正在找答案，好像不完全是这样解决的......

laokan · 发表于 2004-5-9 12:08:15

看来要好好的学学了！一点不懂！一个字菜

athlonxhy · 发表于 2004-5-9 12:52:55

出现缺页中断？CPU去取下一条指令？
不太会。一般可能会把中断时换出的指令放到循环指令寄存器(可能有专门的设计)里面。
在返回中断结果之前不会把寄存器里面的换出指令冲掉。
否则像你说得那样CPU就晕死了。

wsm · 发表于 2004-5-9 13:57:34

看了一下arm的设计，至少它这里是这么处理的：
实际上发生mmu fault的时候会触发cpu的一种硬件异常，这个时候保证一次指令回滚，就是说下一次依然取这个地址的内容，同时这个异常会使得支持虚存的操作系统进入缺页中断，中断返回之后那个地址的内容必然已经进入mmu的列表中了。
这种被称为可重起指令的特殊结构一般来说是专门为了支持level2存储而设计的。
这也解释了在需要换入换出的时候，cpu依然可以调度。

吴文官 · 发表于 2004-5-9 14:03:50

缺页中断是一个特殊的中断，主要体现在如下两点：
一、在指令的执行期间产生和处理缺页信号。通常的CPU外部中断，是在每条指令执行毕后检查是否有中断请求到达。而缺页中断，是在一条指令的执行期间，发现要访问的指令和这数据不在内在时产生的处理的。
二、一条指令可以产生多个缺页中断。例如，一条双操作数的指令，每个操作数都不在内存中，这条指令执行时，将产生两个中断。CPU提供的硬件支持，还要体现在当从中断处理程序返回时，能够正确执行产生缺页中断的指令。

以上内容引用自机械工业出版社出版，尤晋元老师编的《Windows操作系统原理》一书

吴文官 · 发表于 2004-5-9 14:11:41

看了看Linux的源码，打一个比方：
中断处理结束都会将PC＋1，取下一条指令，而缺页中断处理结束后又将PC－1，因而还是取当前指令，相当于将页面调入内存之后重运行这一条指令。

樱家冢 · 发表于 2004-5-9 14:50:38

挖，虽然我也有学过操作系统，不过当时讲中断完全没有提到缺页中断，同济的计算机教育好失败……

wsm · 发表于 2004-5-9 15:16:46

恩也可以认为缺页中断是特殊的中断可能各个cpu实现都不同吧感觉arm的很多功能都是“打补丁”打上的......

_z_ · 发表于 2004-5-9 17:40:47

中断跟异常还是不一样的
发生缺页异常的时候，引起异常指令地址会被保存在cr2中，异常处理后会再执行此指令

不敢肯定，这个记的不是太清楚了

HalfWorm · 发表于 2004-5-9 18:49:00

偶以前的书没提过缺页中断有什么特别的。一般cpu处理中断的时候是保存中断现场然后处理其它东西（等待返回）。如果牵涉到流水线的话就有点复杂。有几种处理策略（避免断流）。不过都忘得差不多了。
学的东西都忘得差不多了 :-( 如果有什么错误大家多指教。

wsm · 发表于 2004-5-10 09:31:11

恩象x86这样一个指令多存储器周期的会需要考虑这些个问题那样的话为了恢复而作的事情要更多了

kakuyou · 发表于 2004-5-11 11:40:27

_z_, 的应该是正确的。

缺页是异常，所以在解决万缺页后，cpu会再次执行那条没有取到的指令。

muddog · 发表于 2004-5-11 13:23:33

为什么说是缺页中断？异常才对。
中断和异常机制本来就不一样。

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