ARMv8异常与系统调用：ChCore在操作系统中的角色

本资源是一份关于"中断、异常与系统调用"的教学资料，由陈海波和夏虞斌两位专家撰写，出自上海交通大学并行与分布式系统研究所。主要内容涉及ARMv8架构的扩展，包括其4GB以上的物理寻址能力、64位虚拟地址、低功耗自旋锁和硬件加速加密等特性。讨论了RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）之间的差异，特别提到了RISC的Aarch64和CISC的x86-64在指令长度、寻址模式、内存操作、实现复杂度以及功耗等方面的不同。 文章详细讲解了特权级别在ARM架构中的角色，如用户态（El0）、内核（El1）、虚拟机监控器（El2）和超级监视器（El3），以及ChCore如何利用这些级别。针对设备上电后的操作系统启动流程，举例说明了像Raspberry Pi 3和Hikey970这样的设备启动过程，强调了OS在启动时的硬件初始化和页表设置。 此外，还深入探讨了用户与操作系统及外设交互的问题，以键盘输入为例，解释了外设（如键盘）通过控制器和缓冲区收集用户输入，操作系统通过轮询机制不断检查缓冲区或者利用中断技术在接收到输入时中断CPU的常规处理流程，然后处理这些输入。 这份文档对于理解现代操作系统设计中的中断管理、异常处理以及设备驱动模型具有重要意义，适用于操作系统原理的学习者和开发者。同时，作者提醒读者尊重版权，正确引用和使用该内容。