ARM64学习笔记---建立异常向量表（二）-编程知识

ARM64学习笔记---建立异常向量表（二）

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源码:

#include "mm.h"
#include "sysregs.h".section  .rodata
.align 3
.globl el_string1
el_string1:.string "Booting at EL".section ".text.boot"
.globl _start
_start://读取mpidr_el1寄存器的值，该寄存器决定了代码运行在哪个核心上mrs	x0, mpidr_el1		 //提取mpidr_el1寄存器的低8位and	x0, x0,#0xFF		// Check processor id//如果全零，说明代码运行在CPU0上cbz	x0, master		// Hang for all non-primary CPU//如果代码不是运行在CPU0上则挂死b	proc_hangproc_hang: b 	proc_hangmaster:/* init uart and print the string*/bl __init_uart/* init uart and print the string*///初始化串口打印bl __init_uart//读取当前EL状态mrs x5, CurrentEL//如果是处于EL3说明异常了，调用异常返回cmp x5, #CurrentEL_EL3b.eq el3_entry//否则调用EL2的处理b el2_entryel3_entry:eretel2_entry:bl print_el/* The Execution state for EL1 is AArch64 HCR_EL2寄存器中有一个RW域(Bit[31]),它记录了异常发生后ELI要处在哪个执行 状态下。 □ 1表示在AArch64执行状态下。 □ 0表示在AArch32执行状态下。*/ldr x0, =HCR_HOST_NVHE_FLAGSmsr hcr_el2, x0//EL1页表还未建立，因此需要关闭MMUldr x0, =SCTLR_VALUE_MMU_DISABLEDmsr sctlr_el1, x0/*因为当前处于EL2，所以发生异常前（EL2切换到EL1本质上是一种异常发生），需要填充当前等级的SPSR，也就是SPSR_EL2，当异常返回的时候(eret)时，再从SPSR_EL2恢复到PSTATE*//*关闭D,A,I,F（关闭中断等），同时设置异常返回的等级，因为我们希望切换到EL1，因此这里设置EL2的异常返回等级为EL1h，这里的 h 代表使用的是SP_EL1作为栈指针*/ldr x0, =SPSR_EL1msr spsr_el2, x0/*PC相对地址加载指令，将el1的入口函数地址赋值给x0寄存器，这里注意和adrp的区别，adrp返回的地址是4K对齐，这样的话就不是函数的地址了*/adr x0, el1_entry/*将x0寄存器赋值给elr_el2，这里是设置el2的异常返回地址*/msr elr_el2, x0/*el2异常返回，程序流程会进入到el1*/eretel1_entry:bl print_el/* 设置异常向量表基地址到vbar寄存器 */ldr     x5, =vectorsmsr     vbar_el1, x5isb//bss段清零adr	x0, _bssadr	x1, _ebsssub	x1, x1, x0bl 	memzero/*预留栈空间*/mov	sp, #LOW_MEMORY /*跳转到C函数*/bl	kernel_mainb 	proc_hang		// should never come hereprint_el://先保存LR寄存器，保存子程序的返回地址，避免被破坏mov x10, x30/*print EL*/adrp x0, el_string1add x0, x0, :lo12:el_string1bl put_string_uartmrs x5, CurrentEL/* get the currentEL value *//*CurrentEL寄存器的 [2:3] 保存的是当前异常等级，因此这里右移2位后赋值给x2寄存器*/lsr x2, x5, #2//48指的是ASCII码为0mov x0, #48// ‘0’ + 具体的EL值，得到相应EL等级的ASCII码add x0, x0, x2// 将x0（EL具体值）作为入参传达给串口打印出来bl put_uart/* print the new line tab *///打印换行符mov x0, #10bl put_uart//恢复LR寄存器mov x30, x10ret

异常向量表的实现：

#define BAD_SYNC        0
#define BAD_IRQ         1
#define BAD_FIQ         2
#define BAD_ERROR       3/*处理无效的异常向量*/.macro inv_entry el, reason//kernel_entry el//第一个参数是pt_regs（寄存器框架大小），这个实验并没有用到mov x0, sp//"\reason" 汇编中表示引用入参mov x1, #\reason//根据寄存器esr_el1来解析同步异常mrs x2, esr_el1//跳转到C代码b bad_mode.endm/*vector table entry每个表项是128字节， align 7表示128字节对齐*/.macro vtentry label.align 7b \label.endm/** Vector Table** ARM64的异常向量表一共占用2048个字节* 分成4组，每组4个表项，每个表项占128字节* 参见ARMv8 spec v8.6第D1.10节* align 11表示2048字节对齐*/
.align 11
.global vectors
vectors:/* Current EL with SP0当前系统运行在EL1时使用EL0的栈指针SP这是一种异常错误的类型*/vtentry el1_sync_invalidvtentry el1_irq_invalidvtentry el1_fiq_invalidvtentry el1_error_invalid/* Current EL with SPx当前系统运行在EL1时使用EL1的栈指针SP这说明系统在内核态发生了异常Note: 我们暂时只实现IRQ中断*/vtentry el1_sync_invalidvtentry el1_irq_invalidvtentry el1_fiq_invalidvtentry el1_error_invalid/* Lower EL using AArch64在用户态的aarch64的程序发生了异常*/vtentry el0_sync_invalidvtentry el0_irq_invalidvtentry el0_fiq_invalidvtentry el0_error_invalid/* Lower EL using AArch32在用户态的aarch32的程序发生了异常*/vtentry el0_sync_invalidvtentry el0_irq_invalidvtentry el0_fiq_invalidvtentry el0_error_invalidel1_sync_invalid:inv_entry 1, BAD_SYNC
el1_irq_invalid:inv_entry 1, BAD_IRQ
el1_fiq_invalid:inv_entry 1, BAD_FIQ
el1_error_invalid:inv_entry 1, BAD_ERROR
el0_sync_invalid:inv_entry 0, BAD_SYNC
el0_irq_invalid:inv_entry 0, BAD_IRQ
el0_fiq_invalid:inv_entry 0, BAD_FIQ
el0_error_invalid:inv_entry 0, BAD_ERRORstring_test:.string "t".global trigger_alignment
trigger_alignment:ldr x0, =0x80002ldr x1, [x0]ret