ARMv8 异常处理之el0_irq

最新推荐文章于 2024-09-12 16:44:43 发布
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分类专栏： arm 异常处理 文章标签： linux arm
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/suyanqiangqq/article/details/137871801
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本文详细探讨了ARMv8架构中el0_irq的处理流程，从kernel_entry的参数解析，到el0_interrupt_handler，包括user_exit_irqoff、enable_da_f以及irq_handler的步骤。最后，解释了如何通过ret_to_user返回用户空间。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1.el0_irq

SYM_CODE_START_LOCAL_NOALIGN(el0_irq)
	kernel_entry 0
el0_irq_naked:
	el0_interrupt_handler handle_arch_irq
	b	ret_to_user
SYM_CODE_END(el0_irq)

kernel_entry 的代码解读已经在下面链接里详细介绍，后面传入的参数代表异常等级ARMv8 异常处理之保存现场kernel_entry详解_sym_code_start_local_noalign-优快云博客

2.el0_interrupt_handler

	.macro el0_interrupt_handler, handler:req
	user_exit_irqoff
	enable_da_f //使能daf允许这些类型的异常被触发。

	tbz	x22, #55, 1f //根据 x22 寄存器的第 55 位的值来判断是否跳转到标号 1f 处
	bl	do_el0_irq_bp_hardening //和breakpoint相关，暂时不关注
1:
	irq_handler	\handler
	.
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内核版本：linux-4.9.217 el0_irq: kernel_entry 0 el0_irq_naked: enable_dbg #ifdef CONFIG_TRACE_IRQFLAGS bl trace_hardirqs_off #endif ct_user_exit #ifdef CONFIG_HARDEN_...
《从0开始写一个微内核操作系统》6-GIC中断
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2.3.3 el0_irq_naked与enable_da_f
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enable_da_f由commit b282e1ce29 arm64: entry.S: convert elX_irq引入，在comments里面写明，在处理IRQ中断时，应该使能调试异常Debug和SError，同时顺便打开了FIQ。el0_irq_naked只有在el0_irq_compat中才调用。此时因为已经调用了kernel_entry 0,32进行了用户态现场保存，因此必须避免重复调用el0_irq中已经调用的kernel_entry 0，直接跳转到标签el0_irq_naked。
进程调度时机 - 进程管理（二十一）
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04-17 3619
上一章学习了调度的方式，分为主调度器和周期性调度器，明白了进程切换分为自愿(voluntary)和强制(involuntary)两种。 自愿切换： 是指任务由于等待某种资源，将state改为非running状态后，主动调用schedule让出CPU 任务因为等待 IO 操作完成或者其它资源而阻塞。 任务显式地调用 schedule 前，把任务运行态设置成 TASK_UNINTERRUPTIBLE。保证任务阻塞后不能因信号到来而引起睡眠过程的中断，从而被唤醒。 Linux 内核各种同步互斥原语，如 Mu
ARM的异常等级
mudh118的博客
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在ARM架构中，有不同的执行级别(EL)，用于提供不同的访问权限和硬件保护。EL2：作为硬件虚拟化的一部分，可以用于虚拟化或者作为操作系统的一个部分。在EL2中，可以通过使用特定的ARM指令集来访问或者控制EL1或EL0。EL0：用户空间执行。大多数应用程序在EL0中运行。EL1：操作系统内核和驱动运行在EL1。
【ARMv8/v9 异常模型入门及渐进5 - ARM64 IRQ 异常处理流程】
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12-06 1768
从 Linux 的角度来看，相当于是一个外设，因而其对GIC的功能实现是放在"第一级的中断处理完成后，就是遍历 IRQ 线上的链表，依次执行通过前面讲的。不同的控制，那就不得不说下对 ** IRQ 的描述**，IRQ 是由。，那 CPU 收到中断后，软件单凭中断号是分不清这个中断到底是从哪个。)，指向系统实际的中断控制器所使用的控制方法的函数指针构成。全局的虚拟中断号的机制，而接下来要介绍的。这里需要判断是不是自己的设备产生的中断，中的一项，然后执行该 irq 号注册的。
ARMv8 异常处理之do_mem_abort
suyanqiangqq的博客
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ARMv8-中断处理接口
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不考虑EL2和EL3，IRQ处理分两种情况：用户态发生的中断和内核态发生的中断，相应的中断处理接口分别为：el1_irq el0_irq
内核线程卡死两例——sysrq运用简例
Step By Step
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sync from my github:https://donald-zhuang.github.io/2018/12/15/SysrqInDebug/ 　　这阵子一直在处理各种死机和STR开关机问题，虽说稍微有点虐，不过技术面的扩展和更多新技巧的学习了解，也让我挺enjoy的。kernel世界对我来说，一直是一个black box，很迷。随着上阵子切bionic、看完程序员的自我修养以及这阵子为处理一个语音唤醒问题学习AN8.0的DC待机流程，发现这个是通过reboot函数做syscall进kernel待
ARM EL0-3
weixin_48576628的博客
12-02 3169
在ARMv8中User,FIQ, IRQ, Abort, Undefined,System这些模式统统取消，被EL0,EL1,EL2,EL3四种特权特权模式取代(跟之前的特权模式/非特权模式相比，实际上特权级还是增加了的)。与x86的ring0-ring3刚好相反，在这四种模式中EL0是最低权限，一般给用户态程序用的。EL1稍高，一般给内核用的。EL2/EL3分别是Hypervisor(虚拟化相关)和secure monitor(安全相关)的模式，一般linux中是可以不用的。 ...
【ARMv8 异常模型入门及渐进 1 -- 处理器运行模式及EL3/EL2/EL1学习】
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在ARM v7架构中的ARM核用PL的方式定义执行等级。在ARMv8中ARM核的执行等级划分如下图所示。表 1-1ARM v8中一个ARM core 运行时可能具有两种状态：分别为两种状态下都有其对应的EL0,EL1。而EL3是独立的，属于secure world，EL2是ARM core的虚拟化模式，目前大部分芯片公司都将该level放在normal world中。linux kernel运行在normal world的EL1, linux的 user space 运行在normal world的。
ARM（2）ARMv8基础知识
数字IC/FPGA杂货铺，找一找，或许有你想要的~
05-09 1738
四个异常级别：EL0~EL3 两种安全状态：安全、非安全 两种执行状态：AArch64、AArch32
在Linux Kernel中有没有定义和实现FIQ向量
baron-周贺贺-代码改变世界ctw
09-11 1316
★★★ 个人博客导读首页—点击此处 ★★★ . 说明： 在默认情况下，本文讲述的都是ARMV8-aarch64架构，linux kernel 5.14 先说答案：NO，或者说定义了FIQ向量，但底层实现就是调用了panic。也就是说在Linux Kernel是无法注册和处理FIQ中断的 在Linux Kernel的异常向量表中定义了FIQ的入口，那么看下FIQ进行了哪些处理呢？我们从el1_fiq开始分析. el1_fiq其实就是调用handle_arch_fiq指向的函数 (linux/arch/ar.
Linux Kernel 5.14 arm64异常向量表解读-中断处理解读
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09-11 5041
Linux Kernel arm64中断向量表的定义 (linux/arch/arm64/kernel/entry.S) /* * Exception vectors. */ .pushsection ".entry.text", "ax" .align 11 SYM_CODE_START(vectors) kernel_ventry 1, sync_invalid // Synchronous EL1t kernel_ventry 1, irq_invalid // IRQ EL1
EL0读取arm寄存器获取时间的方法
baron-周贺贺-代码改变世界ctw
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以下是一个EL0获取时间代码示例， 我在Linux Userspace和某微内核TEE上验证PASS。这取决于操作系统的配置，操作系统允不允许您的EL0直接读取Arm寄存器获取系统时间。在optee os中enable EL0VCTEN比特后，即可解决optee TA无法直接读arm寄存器获取时间函数的问题。在EL0可以通过读取ARM寄存器，获取系统的counter和频率，通过conter除以频率计算出当前时间。查询相关寄存器，得出，以上的几个寄存器，依赖CNTKCTL_EL1寄存器的配置，如下图所示。
ARM64 linux 中断处理--架构
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摘要：在 ARM64 嵌入式开发中，中断非常重要和常见的模块，研究和了解中断的架构和处理流程就非常重要。 本文主要阐述中断的整体架构和初始化流程，可以作为SOC和驱动开发参考
2.3.1 el0_irq代码框架
aspirestro三水问海的博客
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首先沿着vectors->kernel_ventry 0,irq ->el0_irq分析。I-pipe的主要修改点如图中红色字体所示。接下来会对el0_irq中的每一行展开分析。当el0_irq发生时，被中断的用户态进程有两种：一种是Linux进程，一种是迁移到Linux的Xenomai进程。
ARMv8 hcr_el2 HCR_TGE
最新发布
03-31
<think>好的，我需要回答用户关于ARMv8架构中HCR_EL2寄存器的HCR_TGE位的功能及配置方法的问题。首先，我得回顾一下HCR_EL2寄存器的作用，它是Hypervisor配置寄存器，用于控制虚拟化相关的功能。HCR_TGE位全称可能是Trap General Exceptions，或者与中断路由相关。 根据用户提供的引用，特别是引用[1]，里面提到当使用HCR_HOST_VHE_FLAGS时，HCR_TGE位会将原本路由到EL1的中断（如FMO、IMO、AMO）重定向到EL2处理。这说明HCR_TGE在VHE（Virtualization Host Extensions）模式下影响中断路由。同时，引用[4]提到当HCR_EL2.H2E=1时启用VHE模式，此时Host OS访问EL1寄存器会被重定向到EL2，这可能与HCR_TGE位有关联。 接下来，我需要明确HCR_TGE的具体功能。根据ARM文档，HCR_EL2的TGE位（Trap General Exceptions）当设置为1时，会将EL0和EL1的异常路由到EL2。这包括中断、异常等，从而让Hypervisor能够捕获和处理这些事件。特别是在VHE模式下，结合HCR_E2H位的设置，TGE可能进一步影响中断路由的行为。 关于配置方法，用户可能需要知道如何在代码中设置该位。通常，这涉及对HCR_EL2寄存器进行位操作。例如，使用汇编指令如MSR来设置相应的位。例如，设置HCR_TGE位需要将对应的位（如第27位）置1。同时需要确保VHE模式已启用（HCR_EL2.E2H=1），否则TGE的行为可能不同。 另外，引用[3]提到在E2H=1时，TCR_EL2的控制位更多，可能影响地址转换，但用户的问题主要关于HCR_TGE，这部分可能不直接相关，但需要确认是否存在依赖关系。 总结：HCR_TGE位的作用是在启用时将EL1的中断和异常路由到EL2，配置时需要设置HCR_EL2的相应位，并确保VHE模式的其他相关位（如E2H）正确配置。需要结合用户提供的引用和ARM官方文档来验证这些信息，确保准确无误。</think>### ARMv8中HCR_EL2寄存器的HCR_TGE位功能及配置方法 #### **功能解析** 1. **中断与异常路由** HCR_TGE（Trap General Exceptions）是HCR_EL2寄存器的关键控制位之一，主要用于**控制异常和中断的路由行为**。当HCR_TGE=1时，所有原本应路由到EL1的**中断和异常**（如FIQ、IRQ、SError等）将被重定向到EL2处理[^1]。 - 例如：在虚拟化场景中，Host OS运行在EL1时，其触发的中断会直接由Hypervisor（EL2）捕获并处理，而非由Host OS自身处理。 2. **与VHE模式的关联** 当启用VHE（Virtualization Host Extensions）模式时（通过设置HCR_EL2.E2H=1），HCR_TGE的作用进一步扩展： - Host OS对EL1寄存器的访问会被重定向到EL2对应的寄存器[^4]，例如访问`TTBR0_EL1`实际操作的是`TTBR0_EL2`。 - 此时，HCR_TGE=1会将Host OS的中断路由到EL2，从而避免对Host OS代码的修改。 #### **配置方法** 1. **设置HCR_TGE位** 通过汇编指令直接操作HCR_EL2寄存器，将第27位（TGE位）置1： ```assembly MSR HCR_EL2, X0 ; 假设X0中已包含HCR_EL2的配置值，且第27位为1 ``` 或使用位操作： ```c // 在C代码中（需内联汇编支持） uint64_t hcr_el2 = READ_HCR_EL2(); hcr_el2 |= (1ULL << 27); // 设置TGE位 WRITE_HCR_EL2(hcr_el2); ``` 2. **依赖条件** - **VHE模式必须启用**：需同时设置HCR_EL2.E2H=1，否则TGE的行为可能受限。 - **EL2执行状态**：需确保当前处于EL2特权级，否则无法修改HCR_EL2寄存器。 3. **典型配置组合** 在VHE模式下，HCR_EL2的常见配置包括： ```plaintext HCR_RW = 1 ; EL1使用aarch64模式 HCR_TGE = 1 ; 中断路由到EL2 HCR_E2H = 1 ; 启用VHE模式 ``` #### **应用场景示例** - **虚拟化环境**：在KVM等虚拟化框架中，Hypervisor通过设置HCR_TGE=1接管Host OS的中断，实现透明的虚拟化管理。 - **安全监控**：在需要隔离EL1和EL2的安全设计中，TGE位可确保敏感异常由更高特权级处理。 ---
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