ARMv8异常处理机制：从AArch32到AArch64

"ARMv8架构 异常处理逻辑 scrapy官方手册中文版" 在ARMv8架构中，异常处理逻辑是操作系统和硬件交互的关键部分，它确保了系统在遇到错误或中断时能够正确响应。异常处理涉及到不同的执行状态、异常级别以及寄存器操作。 在32位的AArch32状态下，当异常发生时，处理器（PE）会根据异常类型切换到相应的异常模式，如und、svc、abt、irq、fiq、hyp或mon。异常返回地址会被保存到LR_x（即对应模式的R14_x寄存器），同时，PSTATE数据会被备份到SPSR_x，以便异常返回时恢复。PSTATE中的M[4:0]会被设置为异常模式，A、I、F标志被置1，禁止中断，并且强制进入A32模式。然后，根据异常模式的向量偏移，处理器跳转到异常处理程序。 在64位的AArch64状态下，异常处理过程类似但有所不同。异常处理开始时，PE将PSTATE数据保存到SPSR_ELx（x=1,2,3），异常进入地址保存到ELR_ELx，异常原因信息保存到ESR_ELx。异常类型通过ESR_ELx的EC位来标识。处理器会根据目标异常级别的向量表和路由规则来决定跳转地址。 异常处理逻辑还包括路由控制，这涉及到如何处理不同类型的异常，如同步异常（如数据abort）和异步异常（如irq、fiq）。在异常处理过程中，中断可能会被暂时关闭，以防止进一步的干扰。此外，异常进入时，寄存器的压栈准备和栈布局对于正确恢复现场至关重要。 在异常处理的源代码层面，通常会有特定的C函数作为异常入口，这些函数会处理上报流程，包括异常信息的记录和可能的错误恢复。栈布局设计确保了在异常发生时，程序状态能够被安全地保存和恢复。 ARMv8指令集支持A64和A32/T32指令集。A64指令集提供了一组高效的操作指令，包括数据处理、加载/存储、跳转、异常管理和系统寄存器操作。异常产生和返回指令允许程序在异常情况和正常执行之间平滑切换。 ARMv8架构的异常处理逻辑是其核心特性之一，它确保了系统的稳定性和可靠性，特别是在多任务环境和中断密集型应用中。理解和掌握这一逻辑对于编写高效且可靠的嵌入式和服务器端软件至关重要。