一个备案可以做几个网站,合肥做网站cnfg,创意设计图片大全,网站里怎么做301指向异常处理模型详解之异常处理概述 一#xff0c;异常处理相关概念二#xff0c;异常处理概述 一#xff0c;异常处理相关概念
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当处理器响应一个异常时#xff0c;我们称该异常被获取了异常处理相关概念二异常处理概述 一异常处理相关概念
在介绍异常处理之前有必要了解一些关于异常处理状态的术语
当处理器响应一个异常时我们称该异常被获取了 taken 。处理器响应异常之前的状态被称为 taken from。处理器响应异常之后的状态被称为 taken to。
因此当处理器识别到异常时此时处理器处于 taken from。在异常之后的状态称为 taken to。 当异常处理完成后处理器需要返回到异常发生前的状态这个过程称为 exception return。并且在ARM架构中有专门的指令用于异常返回ERET
处理器在执行异常返回指令之前的状态称为 returns from。处理器在执行异常返回指令之后的状态称为 retruns to。
如下图所示为处理器异常状态转换 EL0 - EL1- EL0的全过程
先执行 SVC指令从EL0切换到 EL1这个过程也称为 taken a exception from EL0 to EL1.在 EL1的exception handler里处理完异常。处理完异常后执行 ERETexception retrun指令从EL1返回到 EL0.此过程也称为 return a exception from EL1 to EL0.
二异常处理概述
当异常发生时处理器会先保存处理器当前的状态CPSR也称为PSTATE以及异常返回地址。然后进入一个特殊的状态来处理改异常。 当前处理器的状态信息来自于PSTATE寄存器也就是CPSR处理器会将异常发生前的PSTATE的值写入到SPSRSaved Program Status Register中。而异常返回的地址将会写入到异常链接寄存器ELRException Link Register。 此外对于同步异常以及SError异常处理器还会更新异常综合寄存器ESRException Syndrome Register该寄存器记录了异常产生的原因。 总结如下当异常发生并进入一个AArch64的异常等级ELx时处理器会有如下操作
在异常被处理前的PSTATE寄存器的内容会被写入到SPSR_ELx寄存器中。异常返回地址会被写入到ELR_ELx寄存器中。
此外
对于同步异常和SError异常异常发生的原因也会被记录到ESR_ELx寄存器中。对于地址相关的同步异常比如MMU错误导致异常发生的虚拟地址也会被写入到错误地址寄存器Fault Address RegisterFAR_ELx中。
对任何给定异常的异常处理都从一个称为异常向量exception vector的固定内存地址开始当异常发生时处理器将会跳转到异常向量表的某个地方。
AArch64中的向量表与许多其他处理器体系结构不同因为它们包含指令而不是地址。每个条目最多包含32条指令刚好足以执行基本堆叠和调用特定于异常的处理代码。
向量表的位置通常被配置为异常处理程序代码以执行通用操作并根据异常类型跳转到进一步的异常处理代码如下图所示的top level 处理函数。这个top level向量代码被限制为32个字word大小。异常处理程序包含处理请求操作的代码并可以从异常状态返回。 当一个异常被识别时它同时也对应着一个异常等级EL因此在处理异常的过程中可以路由到一个不同的EL中。这也是处理器提高特权的唯一方法通过异常等级切换从低的异常等级切换到高的异常等级。同理处理器若是想降低特权惟一的方法就是通过异常返回这意味着
当异常发生时处理器的EL可以不变或者提高。当异常返回时处理器的EL可以不变或者降低。
异常的目标异常等级可以和当前的异常等级保持一致目标异常等级可以根据异常类型或者系统寄存器的配置bit隐式地指定。 需要注意的是对于AArch64的EL0我们只能产生异常从EL0切换到更高等级的异常绝对不能通过产生异常的方式进入EL0因此异常向量表里也没有关于EL0的向量。 在之前的文章中 ARMv8-AArch64 的异常处理模型详解之异常等级、执行状态以及安全状态我们提到过处理器要想切换执行状态只有两种方法
reset异常等级切换或者返回。
在AArch32和AArch64之间的交互被称为 interprocessing。关于执行状态的改变有如下规则需要牢记
当从一个低的EL切换到更高的EL时处理器的执行状态可以保持不变或者切换到AArch64。当从一个高的EL切换到更低的EL时处理器的执行状态可以保持不变或者切换到AArch32。
这也说明了
如果某个异常等级正在使用AArch32则比它更低的异常等级必须使用AArch32模式。如果某个异常等级正在使用AArch64则比它更高的异常等级必须使用AArch64模式。
比如处理器在EL3中正在使用AArch32则可以推断出此时处理器的EL0、EL1以及EL2也只能使用AArch32而不能是AArch64。 在ARMv9-A架构和一些ARMv8-A架构中AArch32状态只在EL0中被支持并且不能通过产生异常的方式进入EL0。这说明在这种情况下如果想改变EL0的执行状态只能使用规则2从一个更高的异常等级返回到EL0支持处理器的执行状态可以保持不变AArch64或者切换到AArch32。
由于可以通过切换异常等级的方式从AArch32进入到AArch64所有AArch64的异常处理函数可能需要访问AArch32的寄存器AArch32的通用寄存器是直接映射到AArch64通用寄存器中的这样AArch64的异常处理函数就可以直接访问AArch32的通用寄存了映射关系如下 当从AArch32切换到AArch64时之前在AArch32状态下无法访问的那些寄存器将会保留它们之前在AArch64状态下的值。对于那些既可以在AArch32和AArch64下访问的寄存器
高32bit未知可能为0。低32bit映射到AArch32寄存器的值。
关于AArch64寄存器的详细描述可以参考文档 AArch64 Instruction Set Architecture guide.
