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Linux内核异常场景中寄存器现场恢复与关键值分析

共计 30 章节
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01
异常概念总览
Linux内核异常分类（中断 · 陷阱 · 故障
异常概念总览Linux
02
ARM64异常向量表
异常向量表基址（VBAR_EL1） · 向量表布局 · 同步异常与异步异常的入口区分
ARM64异常向量表
03
异常入口与栈切换
从EL0到EL1的栈切换机制 · SP_EL0与SP_EL1的切换时机 · 内核栈的建立
异常入口栈切换
04
pt_regs结构体
pt_regs在栈上的布局 · 保存的寄存器顺序（X0-X30 · SP
ptregs
05
保存现场（kernel_entry）
kernel_entry宏的详细执行… · 保存通用寄存器 · 特殊寄存器（SPSR
kernelentry
06
恢复现场（kernel_exit）
kernel_exit宏的详细执行流… · 从栈上恢复寄存器 · eret指令返回用户态
kernelexit
07
异常返回路径分析
eret指令的行为 · 恢复PSTATE（SPSR_ELx） · 跳转到ELR_ELx指定的地址
异常返回路径分析eret
08
中断上下文与进程上下文
硬中断上下文 · 软中断上下文 · 进程上下文的区别
断上下文进程上下文
09
中断嵌套与栈深度
中断嵌套时的栈使用规则 · IRQ栈与内核栈的分离 · 栈溢出检测
断嵌套栈深度
10
panic与oops流程
oops发生时如何打印寄存器现场 · show_regs()函数的实现原理
panicoops
11
dump_stack()分析
dump_stack如何回溯调用栈 · 基于fp（帧指针）或基于eh_fra…
dumpstack
12
关键寄存器分析（PC）
异常发生时的PC值（ELR） · 如何判断PC是否在合法代码段 · 模块地址与内核地址
PC关键寄存器分析
13
关键寄存器分析（LR/X30）
LR在异常时的值 · 如何通过LR判断调用链 · LR被破坏的常见场景
LR/X30关键寄存器分析
14
关键寄存器分析（SP）
SP值异常的含义（栈溢出 · 栈指针错乱） · 检查栈顶栈底边界
SP关键寄存器分析
15
关键寄存器分析（SPSR）
SPSR保存的PSTATE · 判断异常发生时的处理器模式（EL0/… · FIQ/IRQ屏蔽位
SPSR关键寄存器分析
16
关键寄存器分析（ESR）
异常综合症寄存器 · 解析异常类型（数据异常 · 指令异常
ESR关键寄存器分析
17
关键寄存器分析（FAR）
错误地址寄存器 · 用于数据访问异常时的虚拟地址 · 判断访问越界或空指针
FAR关键寄存器分析
18
MMU与页表异常
地址转换故障 · TTBR0/TTBR1切换 · 内核页表与用户页表
MMU页表异常
19
空指针解引用分析
访问地址0或接近0的寄存器现场特征 · FAR值接近0 · ESR指示数据异常
空指针解引用分析访问地址0或接近…
20
栈溢出分析
栈溢出时的寄存器特征（SP异常低 · 栈内容被破坏 · LR指向无效地址）
栈溢出分析SP
21
原子上下文睡眠
在原子上下文（spinlock · 中断）中调用可能导致睡眠的函数 · 内核检测与dump信息
原子上下文睡眠spinlock
22
死锁与自旋锁
自旋锁死锁时的寄存器现场 · CPU自旋等待的特征 · lockdep输出
死锁自旋锁
23
RCU stall检测
RCU宽限期停滞 · CPU处于关中断或循环中 · 寄存器PC值分析
RCUstall
24
内核Oops实战分析（1）
一个真实的NULL指针解引用Oops · 逐字段解析寄存器与栈回溯
Oops内核
25
内核Oops实战分析（2）
一个栈溢出导致的Oops · 分析SP与LR的异常值 · 定位溢出函数
Oops内核
26
内核Oops实战分析（3）
一个中断上下文睡眠导致的Oops · 分析preempt_count与调用…
Oops内核
27
使用GDB调试内核转储
加载vmlinux和kdump · 使用gdb查看pt_regs · bt命令回溯
GDB使用
28
使用crash工具分析
crash工具的bt · ps · rd
crash使用
29
寄存器现场恢复的逆向工程
从dump出的寄存器值反推异常发生前… · 重建函数调用关系
寄存器现场恢复的…dump
30
课程总结与最佳实践
异常调试方法论 · 常用内核配置（CONFIG_DEBU… · LOCKDEP等）
课程总结最佳实践