⭐️ 8.1 Exceptions

• 8. Exceptional Control Flow

DUMP

• 프로세서의 상태변화를 event라고 부른다.
• 예외는 하드웨어와 소프트웨어 간에 긴밀한 협조가 필수다.
• event로 인해 실행흐름이 예외처리기 (exception handler)로 옮겨가게 되고 exception table을 참조하여 예외처리 코드가 실행된 뒤, 기존 실행흐름의 다음 명령어로 돌아오게 되는 전체적인 과정을 예외라고 부른다.
• 예외처리기가 어떤 이벤트를 모두 처리한 뒤 발생할 수 있는 상황엔 다음과 같다.
  1. 예외처리기가 $I_{\text{curr}}$ 를 리턴하여 이벤트 발생 전 PC로 되돌아온다. ==> Fault
  2. 예외처리기가 $I_{\text{next}}$ 를 리턴하여 이벤트 발생 전 PC의 다음 명령어로 되돌아온다. ==> Trap
  3. 예외처리기가 기존 프로그램을 종료시킨다. ☠️ ==> Abort

8.1. of Exceptions

1. CPU 제조사가 예외번호를 정의한다.. 커널 디자이너들또한 몇몇 예외테이블의 예외번호를 할당받는다.
2. 시스템이 부팅할때 OS는 예외테이블이라 불리우는 점프 테이블을 생성해 메모리에 상주시킨다.
3. 런타임에 프로세서는 이벤트를 탐지할 수 있으며, 사전에 정의한 예외번호에 따른 예외처리기를 호출한다. 이때 예외처리기의 정확한 주소를 찾기 위해서 exception table base register에 exception number * 8을 더한다.

8.1.2. Classes of Exceptions

• Interrupts: 하드웨어 인터럽트를 가지고 설명. 비동기적으로 실행되기 때문에 프로세스는 인터럽트가 발생했는지 여부를 알 수 없다. 실행중이던 명령어가 끝난 뒤에 인터럽트 핸들러로 실행흐름이 넘어가며, 핸들러가 종료되고 난 뒤에 I_next를 리턴한다.
• Traps and System Calls: 유저 프로세스와 커널코드 사이에 함수를 호출하는 것처럼 간주되기도 한다. 인터럽트와 마찬가지로 트랩 핸들러가 처리를 마치면 I_next를 리턴해 다음줄부터 실행하게 된다.
• Faults: 복구가 가능한 에러를 칭한다. 핸들러가 현 상황을 복구할 수 있으면 이전 코드로 돌아가 I_curr부터 다시 실행하고, 그러지 못한다면 abort를 호출한다.
• Aborts: 복구가 불가능한 에러를 칭한다. 하드웨어 에러

8.1.3. Exceptions in Linux/x86-64 Systems

• 총 256개나 되는 예외가 있다고!!!
• 0-31번 예외는 인텔에서 정의함, 32-255는 OS가 정의함.
• syscall