Что содержит каждая запись в структуре Jmp_buf?

Question

Я использую Ubuntu 9.10 (Karmic Koala) и посмотрел на структуру jmp_buf, которая представляет собой просто массив из 12 дюймов. Когда я использую setjmp и передаю <=> структуру & # 8212, 4 из 12 записей сохраняются. Эти 4 записи - указатель стека, указатель кадра, счетчик программы и адрес возврата. Для чего нужны остальные 8 записей? Они зависят от машины? Является ли другая запись базовым регистром таблицы сегментов? Что еще нужно для правильного восстановления среды потока / процесса? Я просмотрел справочную страницу, другие источники, но не смог найти код сборки для <=>.

Answer 1

В MacOS X 10.6.2 заголовок <setjmp.h> заканчивается использованием <i386/setjmp.h>, и там написано:

#if defined(__x86_64__)
/*
 * _JBLEN is number of ints required to save the following:
 * rflags, rip, rbp, rsp, rbx, r12, r13, r14, r15... these are 8 bytes each
 * mxcsr, fp control word, sigmask... these are 4 bytes each
 * add 16 ints for future expansion needs...
 */
#define _JBLEN ((9 * 2) + 3 + 16)
typedef int jmp_buf[_JBLEN];
typedef int sigjmp_buf[_JBLEN + 1];

#else

/*
 * _JBLEN is number of ints required to save the following:
 * eax, ebx, ecx, edx, edi, esi, ebp, esp, ss, eflags, eip,
 * cs, de, es, fs, gs == 16 ints
 * onstack, mask = 2 ints
 */

#define _JBLEN (18)
typedef int jmp_buf[_JBLEN];
typedef int sigjmp_buf[_JBLEN + 1];

#endif

Скорее всего, вы найдете аналогичные требования для Linux - jmp_buf содержит достаточно информации для хранения необходимого состояния. И, чтобы использовать его, вам действительно не нужно знать, что он содержит; все, что вам нужно сделать, это поверить, что разработчики поняли это правильно. Если вы хотите изменить реализацию, вам, конечно, нужно это понять.

Обратите внимание, что setjmp и longjmp очень специфичны для машины. Прочитайте цитату Плаугера &; Стандартная библиотека C &; для обсуждения некоторых вопросов, связанных с их реализацией. Более современные чипы затрудняют реализацию очень хорошо.

Answer 2

setjmp / longjmp / sigsetjmp сильно зависят от архитектуры процессора, операционной системы и модели потоков. Первые две функции Famous (или печально известные & # 8212; в зависимости от вашего POV) появились в исходном ядре Unix как & Quot; структурированные & Quot; способ отменить выход из строя системного вызова, например, из-за ошибки ввода-вывода или других неприятных ситуаций.

Комментарии структуры в /usr/include/setjmp.h (Linux Fedora) говорят о среде вызова и, возможно, о сохраненной маске сигналов. Включает /usr/include/bits/setjmp.h для объявите, что у jmp_buf есть массив из шести 32-битных целых чисел, явно относящихся к семейству x86.

Хотя я не смог найти источник, отличный от Реализация PPC , комментарии там намекают на то, что настройки FPU должны быть сохранены. Это имеет смысл, поскольку не удается восстановить режим округления, размер операнда по умолчанию, обработку исключений и т. Д.

Для системных инженеров характерно резервировать немного больше места, чем фактически требуется в такой структуре. Несколько лишних байтов вряд ли что-нибудь потеют & # 8212, особенно учитывая редкость фактического использования <=> / <=>. Слишком мало места определенно является опасностью. Самая важная причина, по которой я могу придумать, - это иметь дополнительный & # 8212; вместо того, чтобы быть точечным на & # 8212, это то, что если в версии библиотеки времени выполнения требуется больше места в jmp_buf, то уже имея дополнительное пространство зарезервировано, нет необходимости перекомпилировать программы, ссылающиеся на него.