Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 2)

Динамическая проверка адресов: код обработки исключения

Как мы видели ранее, макрос access ok выполняет грубую проверку допустимости линейных адресов, переданных в качестве параметров системного вызова. Эта проверка лишь гарантирует, что процесс режима пользователя не пытается манипулировать адресным пространством ядра. Тем не менее линейные адреса, переданные в качестве параметров, могут и не принадлежать адресному пространству процесса. В этом случае, если ядро попытается обратиться по одному из таких недопустимых адресов, возникнет исключение "ошибка обращения к странице.

Прежде чем описать, как ядро распознает такой тип ошибки, мы выделим ситуации, в которых исключение ошибка обращения к странице” может возникнуть в режиме ядра. Обработчик этого исключения должен отличать одну ситуацию от другой, потому что они требуют разных действий:
- Ядро пытается обратиться к странице, принадлежащей адресному пространству процесса, но либо соответствующий страничный кадр отсутствует, либо ядро пытается записать данные на страницу, доступную только для чтения. В таких случаях обработчик должен выделить и инициализировать новый страничный кадр
- Ядро обращается к странице в своем адресном пространстве, но соответствующая запись в Таблице Страниц еще не проинициализирована В этом случае ядро должно правильно заполнить некоторые записи в Таблицах Страниц текущего процесса.
- Некоторые функции ядра содержат программные ошибки, в результате чего при выполнении программы возникает исключение. Возможно также,
что исключение возникает вследствие непостоянного аппаратного сбоя. Когда это происходит, обработчик должен выполнить дамп, называемый "kernel oops”
- Случай, представленный в этой главе: служебная процедура системного вызова пытается читать или записывать в область памяти, адрес которой передан в качестве параметра системного вызова, но этот адрес не принадлежит адресному пространству процесса.
Обработчик исключения "ошибка обращения к странице” легко распознает первый случай, определив, что адрес, вызвавший ошибку, принадлежит одной из областей памяти процесса.

Обработчик может распознать и второй случай, проверив, содержит ли соответствующая строка Таблицы Страниц ядра непустую запись, отображающую адрес. Теперь мы опишем, как обработчик различает остальные случаи.