ARM架构（四）——异常中断和中断控制器（GIC）③

最新推荐文章于 2024-10-09 21:22:43 发布

graceyun

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分类专栏： # ARM架构文章标签： arm开发架构

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1 Arm的异常向量表

1.1 一些术语

异常等级（Exception Levels）：ARMv9保留了ARMv8中的四个异常等级（EL0至EL3），每个等级提供不同级别的特权和对系统资源的访问权限。其中，EL0通常是用户模式，EL1是操作系统内核模式，EL2用于虚拟化技术中的宿主机操作系统，而EL3是最高等级，通常用于安全相关的功能。
执行状态（Execution States）：ARMv9支持两种执行状态，AArch64和AArch32。处理器可以在异常等级之间切换时改变执行状态，但只能从AArch32切换到AArch64，反之则不行。这意味着64位层可以承载32位层，但32位层不能承载64位层。
安全状态（Security States）：ARMv9支持两种安全状态，安全状态（Secure State）和非安全状态（Non-secure State）。在安全状态下，处理器可以执行受信任的代码，并访问所有物理地址空间，包括安全和非安全的。而非安全状态下的处理器只能访问非安全物理地址空间和资源。
异常处理：当异常发生时，处理器会保存当前状态，包括程序计数器（PC）和程序状态寄存器（PSTATE），然后跳转到对应的异常处理程序。异常处理程序在处理完毕后，会通过特定的指令（如ERET）返回到异常发生前的状态。
异常向量表：ARMv9使用异常向量表来确定异常处理程序的入口地址。每个异常等级都有自己的向量表，包含要执行的指令。当异常发生时，处理器会从这个表中获取跳转地址。
异常类型：ARMv9体系结构中的异常可以分为同步异常和异步异常。同步异常是由当前执行的指令引起的，而异步异常则是由外部事件触发的。
特权：ARMv9体系结构中的特权级别决定了软件能够访问哪些处理器资源。特权与异常等级紧密相关，高异常等级具有更高的特权。
异常等级切换：在ARMv9中，异常等级的切换只能在发生异常或从异常返回时进行。当发生异常时，异常等级可以增加或保持不变；而从异常返回时，异常等级可以降低或保持不变。<