异常处理 (Panic System)

Proka Kernel 采用了一套健壮的异常处理机制，旨在系统发生不可恢复错误时，提供清晰的诊断信息并保护硬件状态。

核心设计

当内核触发 panic! 或发生未捕获的 CPU 异常（如 Page Fault）时，系统会进入 Panic 流程。

1. 状态锁定与现场捕获

在进入 Panic 处理函数的第一时间，内核会执行以下操作：

• 禁用中断：通过 cli 指令防止嵌套中断干扰。
• 寄存器快照：捕获触发 Panic 瞬间的通用寄存器（RAX, RBX, RCX…）和关键控制寄存器（RIP, RFLAGS, RSP, RBP）。
• 异常信息存储：如果是 CPU 中断引起的 Panic，中断处理程序会将异常类型和错误码写入全局的 EXCEPTION_INFO 锁中。

2. 栈回溯 (Stack Backtrace)

为了帮助开发者定位错误，内核实现了基于帧指针（Frame Pointer）的调用栈回溯。

• 实现机制：通过在编译选项中强制开启帧指针 (-C force-frame-pointers=yes)，使编译器在每个函数起始处维护 RBP 链。
• 回溯逻辑：
  1. 捕获当前 RBP。
  2. 跳过第一层（Panic 处理器自身）。
  3. 循环迭代：读取 [RBP + 8] 作为返回地址，读取 [RBP] 作为上一层帧指针。
• 安全性：
  • 限制最大深度为 16 层。
  • 验证地址是否处于内核高半区内存空间。
  • 检查地址对齐及链的增长方向，防止死循环。

输出界面

Proka Kernel 提供双重 Panic 信息输出：

图形化蓝屏 (BSoD)

如果帧缓冲（Framebuffer）可用，内核会切换到专用的 Panic 控制台（功能简陋），并在屏幕上绘制：

• 错误原因：Panic 宏提供的字符串消息。
• 源代码位置：触发错误的文件名 and 行号。（依赖于Rust的core,可能不是真正的源码位置）
• 系统状态：开机时长、关键寄存器状态。
• 通用寄存器：十六进制显示的寄存器列表。
• 调用栈：回溯得到的地址列表。

串口输出

所有 Panic 信息也会同步发送到串口 (Serial Port)，方便通过开发机日志捕捉。

调试建议

当看到栈回溯地址时，可以使用 addr2line 工具配合内核 ELF 文件进行解析：

# 将 0xffffffff80001234 替换为实际的回溯地址
addr2line -e output/kernel 0xffffffff80001234

测试模式下的 Panic

在单元测试模式下，Panic 处理器会重定向到测试框架。它会打印错误信息并执行 long_jmp 跳回测试调度器，从而允许测试套件继续运行后续测试项，而不是直接挂起整个系统。