上交os lec3 中断，异常与系统调用

OS如何外设交互，键盘等外设具有控制器和缓冲区，将输入存入缓冲区，而OS去获取输入数据有两种方式，一种是轮询(OS会去读状态寄存器，如果标记位ready，OS等待1s或者10s，确保数据ready，那么OS就会去读数据寄存器，这样太慢了)，一种是中断对于linux中处理万兆的网络，会聚集一些包，发一个中断，在去轮询处理这些网络包，轮询与中断会结合使用
用户态也可以直接去控制硬件，但是需要OS实现配置。
中断是指外部设备的信号，是异步的，而异常是同步的，也就说是在程序执行的时候产生的事件，包括系统调用
在不同的体系结构里面对于异常与中断的称呼不同
AArch64的中断分为两种重置与中断，系统刚上电或者watchdog监控到系统有问题(比如系统过热)都会触发重置
AArch64中(同步)异常有中止(比如page falut或者除零异常)或者异常产生指令(SVC表示系统调用)
x86-64中的异常与中断

中断的产生

GIC(general interrupt)路由中断？
中断控制器需要考虑的问题
IRQ与FIQ中断处理起来不同
非向量中断相同处理入口，之后由软件根据寄存器状态去调用具体的处理函数
演进到现在成立GIC
中断不能够占用太多时间？第一种解决方式是batch，累计处理几个中断，比如linux中的网卡数据，第二种方式是delay，但是要选择delay中断的合适的部分，如果delay了不合适的部分，就可能会造成，看视频卡顿之类的不好的结果，也就是可以把中断中非关键的部分推迟
其中Top Half是:保存寄存器，屏蔽其他中断，恢复寄存器，返回原来场景
Bottom Half可以是软中断(softirqs)，Bottom Half的执行可以被打断
中断处理没有上下文中断处理时不能够去和用户地址空间交换数据，如果和用户态交换数据，可能会引起缺页异常，也可能会破坏当前用户执行过程的状态

异常处理要做一些事，在xv6讲了
AArch64处理异常EL0是指特权级
发生异常是在异常向量表中寻找handler，向量表的基址在VBAR_EL1中，选择基于:异常的类型，特权级，处理器状态(栈指针/运行状态)对于这里的异常发生时处理器的状态EL1，使用SP_EL0作为SP，当陷入内核的时候，由于还需要获取用户态的数据，所以SP为SP_EL0,也就是用户态的栈指针，但是在内核态(EL1)时，访问用户态的栈数据，可能会出现缺页异常等问题，所以有对应的异常处理函数一个例子是
类似与xv6中，同步异常，也就是系统调用的处理
gbd使用ptrace()系统调用strace 的 -o表示把追踪结果放到 hello.out中
在AArch64是使用寄存器传参，多个参数可以使用结构体，然后传结构体指针，但是这样会存在安全问题所以在系统调用中，用户态的指针一定要去检查linux中检测用户态指针使用的是非全面检查，就是检测最大边界与栈空间
更进一步的检测用户指针问题的方法是
系统调用导致性能不行，可以采取batch等方式