x86 - 如何在 x86 模拟器中测试 CPU 异常？

Question

我们正在编写一个专门的模拟器来模拟 x86 程序，我们通过将其效果与真实事物进行比较来对指令进行单元测试。它是通过在调试器中设置断点来完成的，然后检查寄存器、标志和各种内存地址是否设置为与模拟器中给定点相同的值。

它非常适合测试正常操作。

但是我们如何对可能出现的 CPU 异常进行单元测试呢？例如。段错误，零除法等？是否可以使用普通用户模式调试器获取异常中断号或类似的东西？

Answer 1

不，我不这么认为。考虑一页内存被占用到磁盘上。当你访问它时，会产生一个页面错误，内核拦截它，从磁盘读回页面，然后像什么都没发生一样重新开始执行。

因此，真正的问题是您无法在用户模式下验证退出用户模式的指令的行为。事实上，这同样适用于 a SYSCALL。

Answer 2

如果我正确地假设您正在构建用户模式模拟器，那么您将必须自己实现异常处理。根据手册，当处理器响应中断或异常时，它会暂停当前任务的执行，并切换到 IDT 中为该异常条件安装的处理程序（有一些异常，如 SMI）。应用程序可以访问这些处理程序，但我不确定这对您是否有用。此外，请记住，某些中断/异常可能会保存相关状态（请参阅说明参考手册）。

无论如何，您可以安装处理程序（在您的模拟 CPU 中）以跟踪异常和发生时的状态，以便您可以对它们进行单元测试。