xref: /DragonOS/kernel/src/arch/x86_64/ipc/signal.rs (revision 8612b6ce7afc903999ccf0b65bd65019484d2fad)
170a4e555SLoGin use core::{ffi::c_void, intrinsics::unlikely, mem::size_of};
23c82aa56SChiichen 
33c82aa56SChiichen use crate::{
43c82aa56SChiichen     arch::{
53c82aa56SChiichen         fpu::FpState,
63c82aa56SChiichen         interrupt::TrapFrame,
73c82aa56SChiichen         process::table::{USER_CS, USER_DS},
83c82aa56SChiichen         sched::sched,
93c82aa56SChiichen         CurrentIrqArch, MMArch,
103c82aa56SChiichen     },
113c82aa56SChiichen     exception::InterruptArch,
123c82aa56SChiichen     ipc::{
133c82aa56SChiichen         signal::set_current_sig_blocked,
143c82aa56SChiichen         signal_types::{SaHandlerType, SigInfo, Sigaction, SigactionType, SignalArch},
153c82aa56SChiichen     },
163c82aa56SChiichen     kerror,
173c82aa56SChiichen     mm::MemoryManagementArch,
183c82aa56SChiichen     process::ProcessManager,
193c82aa56SChiichen     syscall::{user_access::UserBufferWriter, Syscall, SystemError},
203c82aa56SChiichen };
213c82aa56SChiichen 
223c82aa56SChiichen /// 信号处理的栈的栈指针的最小对齐数量
233c82aa56SChiichen pub const STACK_ALIGN: u64 = 16;
243c82aa56SChiichen /// 信号最大值
253c82aa56SChiichen pub const MAX_SIG_NUM: usize = 64;
263c82aa56SChiichen #[allow(dead_code)]
27393f6915SLoGin #[derive(Eq)]
283c82aa56SChiichen #[repr(usize)]
293c82aa56SChiichen #[allow(non_camel_case_types)]
30393f6915SLoGin #[atomic_enum]
313c82aa56SChiichen pub enum Signal {
323c82aa56SChiichen     INVALID = 0,
333c82aa56SChiichen     SIGHUP = 1,
343c82aa56SChiichen     SIGINT,
353c82aa56SChiichen     SIGQUIT,
363c82aa56SChiichen     SIGILL,
373c82aa56SChiichen     SIGTRAP,
383c82aa56SChiichen     /// SIGABRT和SIGIOT共用这个号码
393c82aa56SChiichen     SIGABRT_OR_IOT,
403c82aa56SChiichen     SIGBUS,
413c82aa56SChiichen     SIGFPE,
423c82aa56SChiichen     SIGKILL,
433c82aa56SChiichen     SIGUSR1,
443c82aa56SChiichen 
453c82aa56SChiichen     SIGSEGV = 11,
463c82aa56SChiichen     SIGUSR2,
473c82aa56SChiichen     SIGPIPE,
483c82aa56SChiichen     SIGALRM,
493c82aa56SChiichen     SIGTERM,
503c82aa56SChiichen     SIGSTKFLT,
513c82aa56SChiichen     SIGCHLD,
523c82aa56SChiichen     SIGCONT,
533c82aa56SChiichen     SIGSTOP,
543c82aa56SChiichen     SIGTSTP,
553c82aa56SChiichen 
563c82aa56SChiichen     SIGTTIN = 21,
573c82aa56SChiichen     SIGTTOU,
583c82aa56SChiichen     SIGURG,
593c82aa56SChiichen     SIGXCPU,
603c82aa56SChiichen     SIGXFSZ,
613c82aa56SChiichen     SIGVTALRM,
623c82aa56SChiichen     SIGPROF,
633c82aa56SChiichen     SIGWINCH,
643c82aa56SChiichen     /// SIGIO和SIGPOLL共用这个号码
653c82aa56SChiichen     SIGIO_OR_POLL,
663c82aa56SChiichen     SIGPWR,
673c82aa56SChiichen 
683c82aa56SChiichen     SIGSYS = 31,
693c82aa56SChiichen 
703c82aa56SChiichen     SIGRTMIN = 32,
713c82aa56SChiichen     SIGRTMAX = 64,
723c82aa56SChiichen }
733c82aa56SChiichen 
743c82aa56SChiichen /// 为Signal实现判断相等的trait
753c82aa56SChiichen impl PartialEq for Signal {
763c82aa56SChiichen     fn eq(&self, other: &Signal) -> bool {
773c82aa56SChiichen         *self as usize == *other as usize
783c82aa56SChiichen     }
793c82aa56SChiichen }
803c82aa56SChiichen 
813c82aa56SChiichen impl From<usize> for Signal {
823c82aa56SChiichen     fn from(value: usize) -> Self {
833c82aa56SChiichen         if value <= MAX_SIG_NUM {
843c82aa56SChiichen             let ret: Signal = unsafe { core::mem::transmute(value) };
853c82aa56SChiichen             return ret;
863c82aa56SChiichen         } else {
873c82aa56SChiichen             kerror!("Try to convert an invalid number to Signal");
883c82aa56SChiichen             return Signal::INVALID;
893c82aa56SChiichen         }
903c82aa56SChiichen     }
913c82aa56SChiichen }
923c82aa56SChiichen 
933c82aa56SChiichen impl Into<usize> for Signal {
943c82aa56SChiichen     fn into(self) -> usize {
953c82aa56SChiichen         self as usize
963c82aa56SChiichen     }
973c82aa56SChiichen }
983c82aa56SChiichen 
993c82aa56SChiichen impl From<i32> for Signal {
1003c82aa56SChiichen     fn from(value: i32) -> Self {
1013c82aa56SChiichen         if value < 0 {
1023c82aa56SChiichen             kerror!("Try to convert an invalid number to Signal");
1033c82aa56SChiichen             return Signal::INVALID;
1043c82aa56SChiichen         } else {
1053c82aa56SChiichen             return Self::from(value as usize);
1063c82aa56SChiichen         }
1073c82aa56SChiichen     }
1083c82aa56SChiichen }
1093c82aa56SChiichen 
1103c82aa56SChiichen impl Into<SigSet> for Signal {
1113c82aa56SChiichen     fn into(self) -> SigSet {
1123c82aa56SChiichen         SigSet {
1133c82aa56SChiichen             bits: (1 << (self as usize - 1) as u64),
1143c82aa56SChiichen         }
1153c82aa56SChiichen     }
1163c82aa56SChiichen }
1173c82aa56SChiichen impl Signal {
1183c82aa56SChiichen     /// 判断一个数字是否为可用的信号
1193c82aa56SChiichen     #[inline]
1203c82aa56SChiichen     pub fn is_valid(&self) -> bool {
1213c82aa56SChiichen         return (*self) as usize <= MAX_SIG_NUM;
1223c82aa56SChiichen     }
1233c82aa56SChiichen 
1243c82aa56SChiichen     /// const convertor between `Signal` and `SigSet`
1253c82aa56SChiichen     pub const fn into_sigset(self) -> SigSet {
1263c82aa56SChiichen         SigSet {
1273c82aa56SChiichen             bits: (1 << (self as usize - 1) as u64),
1283c82aa56SChiichen         }
1293c82aa56SChiichen     }
1303c82aa56SChiichen 
1313c82aa56SChiichen     /// 判断一个信号是不是实时信号
1323c82aa56SChiichen     ///
1333c82aa56SChiichen     /// ## 返回值
1343c82aa56SChiichen     ///
1353c82aa56SChiichen     /// - `true` 这个信号是实时信号
1363c82aa56SChiichen     /// - `false` 这个信号不是实时信号
1373c82aa56SChiichen     #[inline]
1383c82aa56SChiichen     pub fn is_rt_signal(&self) -> bool {
1393c82aa56SChiichen         return (*self) as usize >= Signal::SIGRTMIN.into();
1403c82aa56SChiichen     }
1413c82aa56SChiichen 
1423c82aa56SChiichen     /// 调用信号的默认处理函数
1433c82aa56SChiichen     pub fn handle_default(&self) {
1443c82aa56SChiichen         match self {
1453c82aa56SChiichen             Signal::INVALID => {
1463c82aa56SChiichen                 kerror!("attempting to handler an Invalid");
1473c82aa56SChiichen             }
1483c82aa56SChiichen             Signal::SIGHUP => sig_terminate(self.clone()),
1493c82aa56SChiichen             Signal::SIGINT => sig_terminate(self.clone()),
1503c82aa56SChiichen             Signal::SIGQUIT => sig_terminate_dump(self.clone()),
1513c82aa56SChiichen             Signal::SIGILL => sig_terminate_dump(self.clone()),
1523c82aa56SChiichen             Signal::SIGTRAP => sig_terminate_dump(self.clone()),
1533c82aa56SChiichen             Signal::SIGABRT_OR_IOT => sig_terminate_dump(self.clone()),
1543c82aa56SChiichen             Signal::SIGBUS => sig_terminate_dump(self.clone()),
1553c82aa56SChiichen             Signal::SIGFPE => sig_terminate_dump(self.clone()),
1563c82aa56SChiichen             Signal::SIGKILL => sig_terminate(self.clone()),
1573c82aa56SChiichen             Signal::SIGUSR1 => sig_terminate(self.clone()),
1583c82aa56SChiichen             Signal::SIGSEGV => sig_terminate_dump(self.clone()),
1593c82aa56SChiichen             Signal::SIGUSR2 => sig_terminate(self.clone()),
1603c82aa56SChiichen             Signal::SIGPIPE => sig_terminate(self.clone()),
1613c82aa56SChiichen             Signal::SIGALRM => sig_terminate(self.clone()),
1623c82aa56SChiichen             Signal::SIGTERM => sig_terminate(self.clone()),
1633c82aa56SChiichen             Signal::SIGSTKFLT => sig_terminate(self.clone()),
1643c82aa56SChiichen             Signal::SIGCHLD => sig_ignore(self.clone()),
1653c82aa56SChiichen             Signal::SIGCONT => sig_continue(self.clone()),
1663c82aa56SChiichen             Signal::SIGSTOP => sig_stop(self.clone()),
1673c82aa56SChiichen             Signal::SIGTSTP => sig_stop(self.clone()),
1683c82aa56SChiichen             Signal::SIGTTIN => sig_stop(self.clone()),
1693c82aa56SChiichen             Signal::SIGTTOU => sig_stop(self.clone()),
1703c82aa56SChiichen             Signal::SIGURG => sig_ignore(self.clone()),
1713c82aa56SChiichen             Signal::SIGXCPU => sig_terminate_dump(self.clone()),
1723c82aa56SChiichen             Signal::SIGXFSZ => sig_terminate_dump(self.clone()),
1733c82aa56SChiichen             Signal::SIGVTALRM => sig_terminate(self.clone()),
1743c82aa56SChiichen             Signal::SIGPROF => sig_terminate(self.clone()),
1753c82aa56SChiichen             Signal::SIGWINCH => sig_ignore(self.clone()),
1763c82aa56SChiichen             Signal::SIGIO_OR_POLL => sig_terminate(self.clone()),
1773c82aa56SChiichen             Signal::SIGPWR => sig_terminate(self.clone()),
1783c82aa56SChiichen             Signal::SIGSYS => sig_terminate(self.clone()),
1793c82aa56SChiichen             Signal::SIGRTMIN => sig_terminate(self.clone()),
1803c82aa56SChiichen             Signal::SIGRTMAX => sig_terminate(self.clone()),
1813c82aa56SChiichen         }
1823c82aa56SChiichen     }
1833c82aa56SChiichen }
1843c82aa56SChiichen 
1853c82aa56SChiichen /// siginfo中的si_code的可选值
1863c82aa56SChiichen /// 请注意,当这个值小于0时,表示siginfo来自用户态,否则来自内核态
1873c82aa56SChiichen #[derive(Copy, Debug, Clone)]
1883c82aa56SChiichen #[repr(i32)]
1893c82aa56SChiichen pub enum SigCode {
1903c82aa56SChiichen     /// sent by kill, sigsend, raise
1913c82aa56SChiichen     User = 0,
1923c82aa56SChiichen     /// sent by kernel from somewhere
1933c82aa56SChiichen     Kernel = 0x80,
1943c82aa56SChiichen     /// 通过sigqueue发送
1953c82aa56SChiichen     Queue = -1,
1963c82aa56SChiichen     /// 定时器过期时发送
1973c82aa56SChiichen     Timer = -2,
1983c82aa56SChiichen     /// 当实时消息队列的状态发生改变时发送
1993c82aa56SChiichen     Mesgq = -3,
2003c82aa56SChiichen     /// 当异步IO完成时发送
2013c82aa56SChiichen     AsyncIO = -4,
2023c82aa56SChiichen     /// sent by queued SIGIO
2033c82aa56SChiichen     SigIO = -5,
2043c82aa56SChiichen }
2053c82aa56SChiichen 
2063c82aa56SChiichen impl SigCode {
2073c82aa56SChiichen     /// 为SigCode这个枚举类型实现从i32转换到枚举类型的转换函数
2083c82aa56SChiichen     #[allow(dead_code)]
2093c82aa56SChiichen     pub fn from_i32(x: i32) -> SigCode {
2103c82aa56SChiichen         match x {
2113c82aa56SChiichen             0 => Self::User,
2123c82aa56SChiichen             0x80 => Self::Kernel,
2133c82aa56SChiichen             -1 => Self::Queue,
2143c82aa56SChiichen             -2 => Self::Timer,
2153c82aa56SChiichen             -3 => Self::Mesgq,
2163c82aa56SChiichen             -4 => Self::AsyncIO,
2173c82aa56SChiichen             -5 => Self::SigIO,
2183c82aa56SChiichen             _ => panic!("signal code not valid"),
2193c82aa56SChiichen         }
2203c82aa56SChiichen     }
2213c82aa56SChiichen }
2223c82aa56SChiichen 
2233c82aa56SChiichen bitflags! {
2243c82aa56SChiichen     #[repr(C,align(8))]
2253c82aa56SChiichen     #[derive(Default)]
2263c82aa56SChiichen     pub struct SigFlags:u32{
2273c82aa56SChiichen         const SA_NOCLDSTOP =  1;
2283c82aa56SChiichen         const SA_NOCLDWAIT = 2;
2293c82aa56SChiichen         const SA_SIGINFO   = 4;
2303c82aa56SChiichen         const SA_ONSTACK   = 0x08000000;
2313c82aa56SChiichen         const SA_RESTART   = 0x10000000;
2323c82aa56SChiichen         const SA_NODEFER  = 0x40000000;
2333c82aa56SChiichen         const SA_RESETHAND = 0x80000000;
2343c82aa56SChiichen         const SA_RESTORER   =0x04000000;
2353c82aa56SChiichen         const SA_ALL = Self::SA_NOCLDSTOP.bits()|Self::SA_NOCLDWAIT.bits()|Self::SA_NODEFER.bits()|Self::SA_ONSTACK.bits()|Self::SA_RESETHAND.bits()|Self::SA_RESTART.bits()|Self::SA_SIGINFO.bits()|Self::SA_RESTORER.bits();
2363c82aa56SChiichen     }
2373c82aa56SChiichen 
2383c82aa56SChiichen     /// 请注意,sigset 这个bitmap, 第0位表示sig=1的信号。也就是说,Signal-1才是sigset_t中对应的位
2393c82aa56SChiichen     #[derive(Default)]
2403c82aa56SChiichen     pub struct SigSet:u64{
2413c82aa56SChiichen         const SIGHUP   =  1<<0;
2423c82aa56SChiichen         const SIGINT   =  1<<1;
2433c82aa56SChiichen         const SIGQUIT  =  1<<2;
2443c82aa56SChiichen         const SIGILL   =  1<<3;
2453c82aa56SChiichen         const SIGTRAP  =  1<<4;
2463c82aa56SChiichen         /// SIGABRT和SIGIOT共用这个号码
2473c82aa56SChiichen         const SIGABRT_OR_IOT    =    1<<5;
2483c82aa56SChiichen         const SIGBUS   =  1<<6;
2493c82aa56SChiichen         const SIGFPE   =  1<<7;
2503c82aa56SChiichen         const SIGKILL  =  1<<8;
2513c82aa56SChiichen         const SIGUSR   =  1<<9;
2523c82aa56SChiichen         const SIGSEGV  =  1<<10;
2533c82aa56SChiichen         const SIGUSR2  =  1<<11;
2543c82aa56SChiichen         const SIGPIPE  =  1<<12;
2553c82aa56SChiichen         const SIGALRM  =  1<<13;
2563c82aa56SChiichen         const SIGTERM  =  1<<14;
2573c82aa56SChiichen         const SIGSTKFLT=  1<<15;
2583c82aa56SChiichen         const SIGCHLD  =  1<<16;
2593c82aa56SChiichen         const SIGCONT  =  1<<17;
2603c82aa56SChiichen         const SIGSTOP  =  1<<18;
2613c82aa56SChiichen         const SIGTSTP  =  1<<19;
2623c82aa56SChiichen         const SIGTTIN  =  1<<20;
2633c82aa56SChiichen         const SIGTTOU  =  1<<21;
2643c82aa56SChiichen         const SIGURG   =  1<<22;
2653c82aa56SChiichen         const SIGXCPU  =  1<<23;
2663c82aa56SChiichen         const SIGXFSZ  =  1<<24;
2673c82aa56SChiichen         const SIGVTALRM=  1<<25;
2683c82aa56SChiichen         const SIGPROF  =  1<<26;
2693c82aa56SChiichen         const SIGWINCH =  1<<27;
2703c82aa56SChiichen         /// SIGIO和SIGPOLL共用这个号码
2713c82aa56SChiichen         const SIGIO_OR_POLL    =   1<<28;
2723c82aa56SChiichen         const SIGPWR   =  1<<29;
2733c82aa56SChiichen         const SIGSYS   =  1<<30;
2743c82aa56SChiichen         const SIGRTMIN =  1<<31;
2753c82aa56SChiichen         // TODO 写上实时信号
2763c82aa56SChiichen         const SIGRTMAX =  1<<MAX_SIG_NUM-1;
2773c82aa56SChiichen     }
2783c82aa56SChiichen }
2793c82aa56SChiichen 
280bf4a4899SLoGin /// SIGCHLD si_codes
281bf4a4899SLoGin #[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, ToPrimitive)]
282bf4a4899SLoGin #[allow(dead_code)]
283bf4a4899SLoGin pub enum SigChildCode {
284bf4a4899SLoGin     /// child has exited
285bf4a4899SLoGin     ///
286bf4a4899SLoGin     /// CLD_EXITED
287bf4a4899SLoGin     Exited = 1,
288bf4a4899SLoGin     /// child was killed
289bf4a4899SLoGin     ///
290bf4a4899SLoGin     /// CLD_KILLED
291bf4a4899SLoGin     Killed = 2,
292bf4a4899SLoGin     /// child terminated abnormally
293bf4a4899SLoGin     ///
294bf4a4899SLoGin     /// CLD_DUMPED
295bf4a4899SLoGin     Dumped = 3,
296bf4a4899SLoGin     /// traced child has trapped
297bf4a4899SLoGin     ///
298bf4a4899SLoGin     /// CLD_TRAPPED
299bf4a4899SLoGin     Trapped = 4,
300bf4a4899SLoGin     /// child has stopped
301bf4a4899SLoGin     ///
302bf4a4899SLoGin     /// CLD_STOPPED
303bf4a4899SLoGin     Stopped = 5,
304bf4a4899SLoGin     /// stopped child has continued
305bf4a4899SLoGin     ///
306bf4a4899SLoGin     /// CLD_CONTINUED
307bf4a4899SLoGin     Continued = 6,
308bf4a4899SLoGin }
309bf4a4899SLoGin 
310bf4a4899SLoGin impl Into<i32> for SigChildCode {
311bf4a4899SLoGin     fn into(self) -> i32 {
312bf4a4899SLoGin         self as i32
313bf4a4899SLoGin     }
314bf4a4899SLoGin }
315bf4a4899SLoGin 
3163c82aa56SChiichen #[repr(C, align(16))]
3173c82aa56SChiichen #[derive(Debug, Clone, Copy)]
3183c82aa56SChiichen pub struct SigFrame {
3193c82aa56SChiichen     // pub pedding: u64,
3203c82aa56SChiichen     /// 指向restorer的地址的指针。(该变量必须放在sigframe的第一位,因为这样才能在handler返回的时候,跳转到对应的代码,执行sigreturn)
3213c82aa56SChiichen     pub ret_code_ptr: *mut core::ffi::c_void,
3223c82aa56SChiichen     pub handler: *mut c_void,
3233c82aa56SChiichen     pub info: SigInfo,
3243c82aa56SChiichen     pub context: SigContext,
3253c82aa56SChiichen }
3263c82aa56SChiichen 
3273c82aa56SChiichen #[repr(C, align(16))]
3283c82aa56SChiichen #[derive(Debug, Clone, Copy)]
3293c82aa56SChiichen pub struct SigContext {
3303c82aa56SChiichen     /// sigcontext的标志位
3313c82aa56SChiichen     pub sc_flags: u64,
3323c82aa56SChiichen     pub sc_stack: SigStack, // 信号处理程序备用栈信息
3333c82aa56SChiichen     pub frame: TrapFrame,   // 暂存的系统调用/中断返回时,原本要弹出的内核栈帧
3343c82aa56SChiichen     // pub trap_num: u64,    // 用来保存线程结构体中的trap_num字段
3353c82aa56SChiichen     pub oldmask: SigSet, // 暂存的执行信号处理函数之前的,被设置block的信号
3363c82aa56SChiichen     pub cr2: u64,        // 用来保存线程结构体中的cr2字段
3373c82aa56SChiichen     // pub err_code: u64,    // 用来保存线程结构体中的err_code字段
3383c82aa56SChiichen     pub reserved_for_x87_state: Option<FpState>,
3393c82aa56SChiichen     pub reserved: [u64; 8],
3403c82aa56SChiichen }
3413c82aa56SChiichen 
3423c82aa56SChiichen impl SigContext {
3433c82aa56SChiichen     /// 设置sigcontext
3443c82aa56SChiichen     ///
3453c82aa56SChiichen     /// ## 参数
3463c82aa56SChiichen     ///
3473c82aa56SChiichen     /// - `mask` 要被暂存的信号mask标志位
3483c82aa56SChiichen     /// - `regs` 进入信号处理流程前,Restore all要弹出的内核栈栈帧
3493c82aa56SChiichen     ///
3503c82aa56SChiichen     /// ## 返回值
3513c82aa56SChiichen     ///
3523c82aa56SChiichen     /// - `Ok(0)`
3533c82aa56SChiichen     /// - `Err(Systemerror)` (暂时不会返回错误)
3543c82aa56SChiichen     pub fn setup_sigcontext(
3553c82aa56SChiichen         &mut self,
3563c82aa56SChiichen         mask: &SigSet,
3573c82aa56SChiichen         frame: &TrapFrame,
3583c82aa56SChiichen     ) -> Result<i32, SystemError> {
3593c82aa56SChiichen         //TODO 引入线程后补上
3603c82aa56SChiichen         // let current_thread = ProcessManager::current_pcb().thread;
3613c82aa56SChiichen         let pcb = ProcessManager::current_pcb();
36270a4e555SLoGin         let mut archinfo_guard = pcb.arch_info_irqsave();
3633c82aa56SChiichen         self.oldmask = *mask;
3643c82aa56SChiichen         self.frame = frame.clone();
3653c82aa56SChiichen         // context.trap_num = unsafe { (*current_thread).trap_num };
3663c82aa56SChiichen         // context.err_code = unsafe { (*current_thread).err_code };
3673c82aa56SChiichen         // context.cr2 = unsafe { (*current_thread).cr2 };
3683c82aa56SChiichen         self.reserved_for_x87_state = archinfo_guard.fp_state().clone();
3693c82aa56SChiichen 
3703c82aa56SChiichen         // 保存完毕后,清空fp_state,以免下次save的时候,出现SIMD exception
3713c82aa56SChiichen         archinfo_guard.clear_fp_state();
3723c82aa56SChiichen         return Ok(0);
3733c82aa56SChiichen     }
3743c82aa56SChiichen 
3753c82aa56SChiichen     /// 指定的sigcontext恢复到当前进程的内核栈帧中,并将当前线程结构体的几个参数进行恢复
3763c82aa56SChiichen     ///
3773c82aa56SChiichen     /// ## 参数
3783c82aa56SChiichen     /// - `frame` 目标栈帧(也就是把context恢复到这个栈帧中)
3793c82aa56SChiichen     ///
3803c82aa56SChiichen     /// ##返回值
3813c82aa56SChiichen     /// - `true` -> 成功恢复
3823c82aa56SChiichen     /// - `false` -> 执行失败
3833c82aa56SChiichen     pub fn restore_sigcontext(&mut self, frame: &mut TrapFrame) -> bool {
3843c82aa56SChiichen         let guard = ProcessManager::current_pcb();
3853c82aa56SChiichen         let mut arch_info = guard.arch_info();
3863c82aa56SChiichen         (*frame) = self.frame.clone();
3873c82aa56SChiichen         // (*current_thread).trap_num = (*context).trap_num;
3883c82aa56SChiichen         *arch_info.cr2_mut() = self.cr2 as usize;
3893c82aa56SChiichen         // (*current_thread).err_code = (*context).err_code;
3903c82aa56SChiichen         // 如果当前进程有fpstate,则将其恢复到pcb的fp_state中
3913c82aa56SChiichen         *arch_info.fp_state_mut() = self.reserved_for_x87_state.clone();
3923c82aa56SChiichen         arch_info.restore_fp_state();
3933c82aa56SChiichen         return true;
3943c82aa56SChiichen     }
3953c82aa56SChiichen }
3963c82aa56SChiichen /// @brief 信号处理备用栈的信息
3973c82aa56SChiichen #[derive(Debug, Clone, Copy)]
3983c82aa56SChiichen pub struct SigStack {
3993c82aa56SChiichen     pub sp: *mut c_void,
4003c82aa56SChiichen     pub flags: u32,
4013c82aa56SChiichen     pub size: u32,
4023c82aa56SChiichen     pub fpstate: FpState,
4033c82aa56SChiichen }
4043c82aa56SChiichen 
4053c82aa56SChiichen #[no_mangle]
4063c82aa56SChiichen unsafe extern "C" fn do_signal(frame: &mut TrapFrame) {
4073c82aa56SChiichen     X86_64SignalArch::do_signal(frame);
40870a4e555SLoGin     return;
4093c82aa56SChiichen }
4103c82aa56SChiichen 
4113c82aa56SChiichen pub struct X86_64SignalArch;
4123c82aa56SChiichen 
4133c82aa56SChiichen impl SignalArch for X86_64SignalArch {
4143c82aa56SChiichen     unsafe fn do_signal(frame: &mut TrapFrame) {
41516033951SGnoCiYeH         let pcb = ProcessManager::current_pcb();
41616033951SGnoCiYeH         let siginfo = pcb.try_siginfo(5);
41716033951SGnoCiYeH 
41870a4e555SLoGin         if unlikely(siginfo.is_none()) {
4193c82aa56SChiichen             return;
4203c82aa56SChiichen         }
4213c82aa56SChiichen 
42270a4e555SLoGin         let siginfo_read_guard = siginfo.unwrap();
42370a4e555SLoGin 
42470a4e555SLoGin         // 检查sigpending是否为0
42570a4e555SLoGin         if siginfo_read_guard.sig_pending().signal().bits() == 0 || !frame.from_user() {
42670a4e555SLoGin             // 若没有正在等待处理的信号,或者将要返回到的是内核态,则返回
42770a4e555SLoGin             return;
42870a4e555SLoGin         }
42970a4e555SLoGin 
4303c82aa56SChiichen         let pcb = ProcessManager::current_pcb();
43170a4e555SLoGin 
4323c82aa56SChiichen         let mut sig_number: Signal;
4333c82aa56SChiichen         let mut info: Option<SigInfo>;
4343c82aa56SChiichen         let mut sigaction: Sigaction;
43570a4e555SLoGin         let sig_block: SigSet = siginfo_read_guard.sig_block().clone();
43670a4e555SLoGin         drop(siginfo_read_guard);
43770a4e555SLoGin 
43870a4e555SLoGin         let sig_guard = pcb.try_sig_struct_irq(5);
43970a4e555SLoGin         if unlikely(sig_guard.is_none()) {
44070a4e555SLoGin             return;
44170a4e555SLoGin         }
44270a4e555SLoGin         let siginfo_mut = pcb.try_siginfo_mut(5);
44370a4e555SLoGin         if unlikely(siginfo_mut.is_none()) {
44470a4e555SLoGin             return;
44570a4e555SLoGin         }
44670a4e555SLoGin 
44770a4e555SLoGin         let sig_guard = sig_guard.unwrap();
44870a4e555SLoGin         let mut siginfo_mut_guard = siginfo_mut.unwrap();
4493c82aa56SChiichen         loop {
45070a4e555SLoGin             (sig_number, info) = siginfo_mut_guard.dequeue_signal(&sig_block);
4513c82aa56SChiichen             // 如果信号非法,则直接返回
4523c82aa56SChiichen             if sig_number == Signal::INVALID {
4533c82aa56SChiichen                 return;
4543c82aa56SChiichen             }
4553c82aa56SChiichen 
4563c82aa56SChiichen             sigaction = sig_guard.handlers[sig_number as usize - 1];
45770a4e555SLoGin 
4583c82aa56SChiichen             match sigaction.action() {
4593c82aa56SChiichen                 SigactionType::SaHandler(action_type) => match action_type {
4603c82aa56SChiichen                     SaHandlerType::SigError => {
4613c82aa56SChiichen                         kerror!("Trying to handle a Sigerror on Process:{:?}", pcb.pid());
4623c82aa56SChiichen                         return;
4633c82aa56SChiichen                     }
4643c82aa56SChiichen                     SaHandlerType::SigDefault => {
4653c82aa56SChiichen                         sigaction = Sigaction::default();
4663c82aa56SChiichen                         break;
4673c82aa56SChiichen                     }
4683c82aa56SChiichen                     SaHandlerType::SigIgnore => continue,
4693c82aa56SChiichen                     SaHandlerType::SigCustomized(_) => {
4703c82aa56SChiichen                         break;
4713c82aa56SChiichen                     }
4723c82aa56SChiichen                 },
4733c82aa56SChiichen                 SigactionType::SaSigaction(_) => todo!(),
4743c82aa56SChiichen             }
4753c82aa56SChiichen             // 如果当前动作是忽略这个信号,就继续循环。
4763c82aa56SChiichen         }
47770a4e555SLoGin 
47870a4e555SLoGin         let oldset = siginfo_mut_guard.sig_block().clone();
4793c82aa56SChiichen         //避免死锁
48070a4e555SLoGin         drop(siginfo_mut_guard);
4813c82aa56SChiichen         drop(sig_guard);
48270a4e555SLoGin 
48370a4e555SLoGin         // 做完上面的检查后,开中断
48470a4e555SLoGin         CurrentIrqArch::interrupt_enable();
4853c82aa56SChiichen         let res: Result<i32, SystemError> =
4863c82aa56SChiichen             handle_signal(sig_number, &mut sigaction, &info.unwrap(), &oldset, frame);
4873c82aa56SChiichen         if res.is_err() {
4883c82aa56SChiichen             kerror!(
4893c82aa56SChiichen                 "Error occurred when handling signal: {}, pid={:?}, errcode={:?}",
4903c82aa56SChiichen                 sig_number as i32,
4913c82aa56SChiichen                 ProcessManager::current_pcb().pid(),
4923c82aa56SChiichen                 res.unwrap_err()
4933c82aa56SChiichen             );
4943c82aa56SChiichen         }
4953c82aa56SChiichen     }
4963c82aa56SChiichen 
4973c82aa56SChiichen     fn sys_rt_sigreturn(trap_frame: &mut TrapFrame) -> u64 {
498*8612b6ceSLoGin         let frame = (trap_frame.rsp as usize - size_of::<u64>()) as *mut SigFrame;
4993c82aa56SChiichen 
5003c82aa56SChiichen         // 如果当前的rsp不来自用户态,则认为产生了错误(或被SROP攻击)
5013c82aa56SChiichen         if UserBufferWriter::new(frame, size_of::<SigFrame>(), true).is_err() {
5023c82aa56SChiichen             kerror!("rsp doesn't from user level");
5033c82aa56SChiichen             let _r = Syscall::kill(ProcessManager::current_pcb().pid(), Signal::SIGSEGV as i32)
5043c82aa56SChiichen                 .map_err(|e| e.to_posix_errno());
5053c82aa56SChiichen             return trap_frame.rax;
5063c82aa56SChiichen         }
5073c82aa56SChiichen         let mut sigmask: SigSet = unsafe { (*frame).context.oldmask };
5083c82aa56SChiichen         set_current_sig_blocked(&mut sigmask);
5093c82aa56SChiichen         // 从用户栈恢复sigcontext
5103c82aa56SChiichen         if !unsafe { &mut (*frame).context }.restore_sigcontext(trap_frame) {
5113c82aa56SChiichen             kerror!("unable to restore sigcontext");
5123c82aa56SChiichen             let _r = Syscall::kill(ProcessManager::current_pcb().pid(), Signal::SIGSEGV as i32)
5133c82aa56SChiichen                 .map_err(|e| e.to_posix_errno());
5143c82aa56SChiichen             // 如果这里返回 err 值的话会丢失上一个系统调用的返回值
5153c82aa56SChiichen         }
5163c82aa56SChiichen         // 由于系统调用的返回值会被系统调用模块被存放在rax寄存器,因此,为了还原原来的那个系统调用的返回值,我们需要在这里返回恢复后的rax的值
5173c82aa56SChiichen         return trap_frame.rax;
5183c82aa56SChiichen     }
5193c82aa56SChiichen }
5203c82aa56SChiichen 
5213c82aa56SChiichen /// @brief 真正发送signal,执行自定义的处理函数
5223c82aa56SChiichen ///
5233c82aa56SChiichen /// @param sig 信号number
5243c82aa56SChiichen /// @param sigaction 信号响应动作
5253c82aa56SChiichen /// @param info 信号信息
5263c82aa56SChiichen /// @param oldset
5273c82aa56SChiichen /// @param regs 之前的系统调用将要返回的时候,要弹出的栈帧的拷贝
5283c82aa56SChiichen ///
5293c82aa56SChiichen /// @return Result<0,SystemError> 若Error, 则返回错误码,否则返回Ok(0)
5303c82aa56SChiichen fn handle_signal(
5313c82aa56SChiichen     sig: Signal,
5323c82aa56SChiichen     sigaction: &mut Sigaction,
5333c82aa56SChiichen     info: &SigInfo,
5343c82aa56SChiichen     oldset: &SigSet,
5353c82aa56SChiichen     frame: &mut TrapFrame,
5363c82aa56SChiichen ) -> Result<i32, SystemError> {
5373c82aa56SChiichen     // TODO 这里要补充一段逻辑,好像是为了保证引入线程之后的地址空间不会出问题。详见https://opengrok.ringotek.cn/xref/linux-6.1.9/arch/mips/kernel/signal.c#830
5383c82aa56SChiichen 
5393c82aa56SChiichen     // 设置栈帧
5403c82aa56SChiichen     return setup_frame(sig, sigaction, info, oldset, frame);
5413c82aa56SChiichen }
5423c82aa56SChiichen 
5433c82aa56SChiichen /// @brief 在用户栈上开辟一块空间,并且把内核栈的栈帧以及需要在用户态执行的代码给保存进去。
5443c82aa56SChiichen ///
5453c82aa56SChiichen /// @param regs 进入信号处理流程前,Restore all要弹出的内核栈栈帧
5463c82aa56SChiichen fn setup_frame(
5473c82aa56SChiichen     sig: Signal,
5483c82aa56SChiichen     sigaction: &mut Sigaction,
5493c82aa56SChiichen     info: &SigInfo,
5503c82aa56SChiichen     oldset: &SigSet,
5513c82aa56SChiichen     trap_frame: &mut TrapFrame,
5523c82aa56SChiichen ) -> Result<i32, SystemError> {
5533c82aa56SChiichen     let ret_code_ptr: *mut c_void;
5543c82aa56SChiichen     let temp_handler: *mut c_void;
5553c82aa56SChiichen     match sigaction.action() {
5563c82aa56SChiichen         SigactionType::SaHandler(handler_type) => match handler_type {
5573c82aa56SChiichen             SaHandlerType::SigDefault => {
5583c82aa56SChiichen                 sig.handle_default();
5593c82aa56SChiichen                 return Ok(0);
5603c82aa56SChiichen             }
5613c82aa56SChiichen             SaHandlerType::SigCustomized(handler) => {
5623c82aa56SChiichen                 // 如果handler位于内核空间
5633c82aa56SChiichen                 if handler >= MMArch::USER_END_VADDR {
5643c82aa56SChiichen                     // 如果当前是SIGSEGV,则采用默认函数处理
5653c82aa56SChiichen                     if sig == Signal::SIGSEGV {
5663c82aa56SChiichen                         sig.handle_default();
5673c82aa56SChiichen                         return Ok(0);
5683c82aa56SChiichen                     } else {
5693c82aa56SChiichen                         kerror!("attempting  to execute a signal handler from kernel");
5703c82aa56SChiichen                         sig.handle_default();
5713c82aa56SChiichen                         return Err(SystemError::EINVAL);
5723c82aa56SChiichen                     }
5733c82aa56SChiichen                 } else {
5743c82aa56SChiichen                     // 为了与Linux的兼容性,64位程序必须由用户自行指定restorer
5753c82aa56SChiichen                     if sigaction.flags().contains(SigFlags::SA_RESTORER) {
5763c82aa56SChiichen                         ret_code_ptr = sigaction.restorer().unwrap().data() as *mut c_void;
5773c82aa56SChiichen                     } else {
5783c82aa56SChiichen                         kerror!(
5793c82aa56SChiichen                             "pid-{:?} forgot to set SA_FLAG_RESTORER for signal {:?}",
5803c82aa56SChiichen                             ProcessManager::current_pcb().pid(),
5813c82aa56SChiichen                             sig as i32
5823c82aa56SChiichen                         );
5833c82aa56SChiichen                         let r = Syscall::kill(
5843c82aa56SChiichen                             ProcessManager::current_pcb().pid(),
5853c82aa56SChiichen                             Signal::SIGSEGV as i32,
5863c82aa56SChiichen                         );
5873c82aa56SChiichen                         if r.is_err() {
5883c82aa56SChiichen                             kerror!("In setup_sigcontext: generate SIGSEGV signal failed");
5893c82aa56SChiichen                         }
5903c82aa56SChiichen                         return Err(SystemError::EINVAL);
5913c82aa56SChiichen                     }
5923c82aa56SChiichen                     if sigaction.restorer().is_none() {
5933c82aa56SChiichen                         kerror!(
5943c82aa56SChiichen                             "restorer in process:{:?} is not defined",
5953c82aa56SChiichen                             ProcessManager::current_pcb().pid()
5963c82aa56SChiichen                         );
5973c82aa56SChiichen                         return Err(SystemError::EINVAL);
5983c82aa56SChiichen                     }
5993c82aa56SChiichen                     temp_handler = handler.data() as *mut c_void;
6003c82aa56SChiichen                 }
6013c82aa56SChiichen             }
6023c82aa56SChiichen             SaHandlerType::SigIgnore => {
6033c82aa56SChiichen                 return Ok(0);
6043c82aa56SChiichen             }
6053c82aa56SChiichen             _ => {
6063c82aa56SChiichen                 return Err(SystemError::EINVAL);
6073c82aa56SChiichen             }
6083c82aa56SChiichen         },
6093c82aa56SChiichen         SigactionType::SaSigaction(_) => {
6103c82aa56SChiichen             //TODO 这里应该是可以恢复栈的,等后续来做
6113c82aa56SChiichen             kerror!("trying to recover from sigaction type instead of handler");
6123c82aa56SChiichen             return Err(SystemError::EINVAL);
6133c82aa56SChiichen         }
6143c82aa56SChiichen     }
6153c82aa56SChiichen     let frame: *mut SigFrame = get_stack(&trap_frame, size_of::<SigFrame>());
6163c82aa56SChiichen     // kdebug!("frame=0x{:016x}", frame as usize);
6173c82aa56SChiichen     // 要求这个frame的地址位于用户空间,因此进行校验
61870a4e555SLoGin     let r: Result<UserBufferWriter<'_>, SystemError> =
61970a4e555SLoGin         UserBufferWriter::new(frame, size_of::<SigFrame>(), true);
6203c82aa56SChiichen     if r.is_err() {
6213c82aa56SChiichen         // 如果地址区域位于内核空间,则直接报错
6223c82aa56SChiichen         // todo: 生成一个sigsegv
6233c82aa56SChiichen         let r = Syscall::kill(ProcessManager::current_pcb().pid(), Signal::SIGSEGV as i32);
6243c82aa56SChiichen         if r.is_err() {
6253c82aa56SChiichen             kerror!("In setup frame: generate SIGSEGV signal failed");
6263c82aa56SChiichen         }
6273c82aa56SChiichen         kerror!("In setup frame: access check failed");
6283c82aa56SChiichen         return Err(SystemError::EFAULT);
6293c82aa56SChiichen     }
6303c82aa56SChiichen 
6313c82aa56SChiichen     // 将siginfo拷贝到用户栈
6323c82aa56SChiichen     info.copy_siginfo_to_user(unsafe { &mut ((*frame).info) as *mut SigInfo })
6333c82aa56SChiichen         .map_err(|e| -> SystemError {
6343c82aa56SChiichen             let r = Syscall::kill(ProcessManager::current_pcb().pid(), Signal::SIGSEGV as i32);
6353c82aa56SChiichen             if r.is_err() {
6363c82aa56SChiichen                 kerror!("In copy_siginfo_to_user: generate SIGSEGV signal failed");
6373c82aa56SChiichen             }
6383c82aa56SChiichen             return e;
6393c82aa56SChiichen         })?;
6403c82aa56SChiichen 
6413c82aa56SChiichen     // todo: 拷贝处理程序备用栈的地址、大小、ss_flags
6423c82aa56SChiichen 
6433c82aa56SChiichen     unsafe {
6443c82aa56SChiichen         (*frame)
6453c82aa56SChiichen             .context
6463c82aa56SChiichen             .setup_sigcontext(oldset, &trap_frame)
6473c82aa56SChiichen             .map_err(|e: SystemError| -> SystemError {
6483c82aa56SChiichen                 let r = Syscall::kill(ProcessManager::current_pcb().pid(), Signal::SIGSEGV as i32);
6493c82aa56SChiichen                 if r.is_err() {
6503c82aa56SChiichen                     kerror!("In setup_sigcontext: generate SIGSEGV signal failed");
6513c82aa56SChiichen                 }
6523c82aa56SChiichen                 return e;
6533c82aa56SChiichen             })?
6543c82aa56SChiichen     };
6553c82aa56SChiichen 
6563c82aa56SChiichen     unsafe {
6573c82aa56SChiichen         // 在开头检验过sigaction.restorer是否为空了,实际上libc会保证 restorer始终不为空
6583c82aa56SChiichen         (*frame).ret_code_ptr = ret_code_ptr;
6593c82aa56SChiichen     }
6603c82aa56SChiichen 
6613c82aa56SChiichen     unsafe { (*frame).handler = temp_handler };
6623c82aa56SChiichen     // 传入信号处理函数的第一个参数
6633c82aa56SChiichen     trap_frame.rdi = sig as u64;
6643c82aa56SChiichen     trap_frame.rsi = unsafe { &(*frame).info as *const SigInfo as u64 };
6653c82aa56SChiichen     trap_frame.rsp = frame as u64;
6663c82aa56SChiichen     trap_frame.rip = unsafe { (*frame).handler as u64 };
6673c82aa56SChiichen     // 设置cs和ds寄存器
6683c82aa56SChiichen     trap_frame.cs = (USER_CS.bits() | 0x3) as u64;
6693c82aa56SChiichen     trap_frame.ds = (USER_DS.bits() | 0x3) as u64;
6703c82aa56SChiichen 
6713c82aa56SChiichen     // 禁用中断
6723c82aa56SChiichen     // trap_frame.rflags &= !(0x200);
6733c82aa56SChiichen 
6743c82aa56SChiichen     return Ok(0);
6753c82aa56SChiichen }
6763c82aa56SChiichen 
6773c82aa56SChiichen #[inline(always)]
6783c82aa56SChiichen fn get_stack(frame: &TrapFrame, size: usize) -> *mut SigFrame {
6793c82aa56SChiichen     // TODO:在 linux 中会根据 Sigaction 中的一个flag 的值来确定是否使用pcb中的 signal 处理程序备用堆栈,现在的
6803c82aa56SChiichen     // pcb中也没有这个备用堆栈
6813c82aa56SChiichen 
6823c82aa56SChiichen     // 默认使用 用户栈的栈顶指针-128字节的红区-sigframe的大小 并且16字节对齐
6833c82aa56SChiichen     let mut rsp: usize = (frame.rsp as usize) - 128 - size;
6843c82aa56SChiichen     // 按照要求进行对齐,别问为什么减8,不减8就是错的,可以看
6853c82aa56SChiichen     // https://sourcegraph.com/github.com/torvalds/linux@dd72f9c7e512da377074d47d990564959b772643/-/blob/arch/x86/kernel/signal.c?L124
6863c82aa56SChiichen     // 我猜测是跟x86汇编的某些弹栈行为有关系,它可能会出于某种原因递增 rsp
6873c82aa56SChiichen     rsp &= (!(STACK_ALIGN - 1)) as usize - 8;
6883c82aa56SChiichen     // rsp &= (!(STACK_ALIGN - 1)) as usize;
6893c82aa56SChiichen     return rsp as *mut SigFrame;
6903c82aa56SChiichen }
6913c82aa56SChiichen 
6923c82aa56SChiichen /// 信号默认处理函数——终止进程
6933c82aa56SChiichen fn sig_terminate(sig: Signal) {
6943c82aa56SChiichen     ProcessManager::exit(sig as usize);
6953c82aa56SChiichen }
6963c82aa56SChiichen 
6973c82aa56SChiichen /// 信号默认处理函数——终止进程并生成 core dump
6983c82aa56SChiichen fn sig_terminate_dump(sig: Signal) {
6993c82aa56SChiichen     ProcessManager::exit(sig as usize);
7003c82aa56SChiichen     // TODO 生成 coredump 文件
7013c82aa56SChiichen }
7023c82aa56SChiichen 
7033c82aa56SChiichen /// 信号默认处理函数——暂停进程
7043c82aa56SChiichen fn sig_stop(sig: Signal) {
7053c82aa56SChiichen     let guard = unsafe { CurrentIrqArch::save_and_disable_irq() };
7063c82aa56SChiichen     ProcessManager::mark_stop().unwrap_or_else(|e| {
7073c82aa56SChiichen         kerror!(
7083c82aa56SChiichen             "sleep error :{:?},failed to sleep process :{:?}, with signal :{:?}",
7093c82aa56SChiichen             e,
7103c82aa56SChiichen             ProcessManager::current_pcb(),
7113c82aa56SChiichen             sig
7123c82aa56SChiichen         );
7133c82aa56SChiichen     });
7143c82aa56SChiichen     drop(guard);
7153c82aa56SChiichen     sched();
7163c82aa56SChiichen     // TODO 暂停进程
7173c82aa56SChiichen }
7183c82aa56SChiichen /// 信号默认处理函数——继续进程
7193c82aa56SChiichen fn sig_continue(sig: Signal) {
7203c82aa56SChiichen     ProcessManager::wakeup_stop(&ProcessManager::current_pcb()).unwrap_or_else(|_| {
7213c82aa56SChiichen         kerror!(
7223c82aa56SChiichen             "Failed to wake up process pid = {:?} with signal :{:?}",
7233c82aa56SChiichen             ProcessManager::current_pcb().pid(),
7243c82aa56SChiichen             sig
7253c82aa56SChiichen         );
7263c82aa56SChiichen     });
7273c82aa56SChiichen }
7283c82aa56SChiichen /// 信号默认处理函数——忽略
7293c82aa56SChiichen fn sig_ignore(_sig: Signal) {
7303c82aa56SChiichen     return;
7313c82aa56SChiichen }
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