核心恐慌（Kernel Panic）

當作業系統核心遇到無法恢復的錯誤時，就會發生所謂的 kernel panic，這和 Go 或 Rust 語言中的 panic 概念類似。你有看過 Windows 的藍底白字畫面嗎？我們可以在自己的核心裡實作類似的機制來處理致命錯誤。

以下這個 PANIC 巨集（macro）就是我們的 kernel panic 實作：

kernel.h

#define PANIC(fmt, ...)                                                        \
    do {                                                                       \
        printf("PANIC: %s:%d: " fmt "\n", __FILE__, __LINE__, ##__VA_ARGS__);  \
        while (1) {}                                                           \
    } while (0)

這段巨集會印出發生 panic 的位置，然後進入一個無窮迴圈來停止後續執行。我們之所以把它寫成巨集（macro），是因為這樣才能正確顯示發生 panic 的原始檔名（__FILE__）與行號（__LINE__）。如果你把它寫成一般函式，那麼 __FILE__ 和 __LINE__ 只會顯示該函式定義的地方，而不是你實際呼叫 PANIC 的位置。

這個巨集用了兩個常見技巧：

do { ... } while (0) 的用法由於條件是 while (0)，這個區塊只會執行一次。這是 C 語言中定義多行巨集時的常見寫法。如果你只單純用 { ... } 包起來，在某些情況下（例如搭配 if 使用）可能會造成語法邏輯錯誤。請參考這篇清楚的範例說明。另外注意，每一行結尾的 \ 是為了讓 C 預處理器把整個巨集當成單一行處理，讓換行不會被當成巨集的結尾。
##__VA_ARGS__ 的技巧這是 GCC 提供的語法擴充，用來撰寫接受不定參數的巨集（參考：GCC 官方說明）。其中 ## 是為了當沒有傳入任何額外參數時，自動移除前面的逗號 ,，這樣像下面這樣只傳一個參數的寫法也能正常編譯：PANIC("booted!");

這兩個技巧讓 PANIC 巨集既好用又安全，在實作底層系統程式時非常實用。

Let's try it

Let's try using PANIC. You can use it like printf:

kernel.c

void kernel_main(void) {
    memset(__bss, 0, (size_t) __bss_end - (size_t) __bss);

    PANIC("booted!");
    printf("unreachable here!\n");
}

在 QEMU 中試跑看看，確認是否有正確顯示發生 panic 的檔案名稱與行號，而且 PANIC 之後的程式碼沒有被執行（也就是 "unreachable here!" 沒有出現）：

$ ./run.sh
PANIC: kernel.c:46: booted!

Windows 的藍底白字（Blue Screen）、Linux 的 kernel panic 畫面看起來雖然很可怕，但對你自己寫的 kernel 來說，這其實是個非常實用又貼心的功能！

它提供一種「優雅當機」的機制，能用人類可讀的錯誤訊息來提示錯誤發生的地方，比完全沒輸出、靜悄悄地掛掉要好太多了。

核心恐慌（Kernel Panic） ​

Let's try it ​

核心恐慌（Kernel Panic）

Let's try it