ARMv8异常处理逻辑：寄存器操作与路由控制

本文档深入探讨了在移动机器人路径规划中使用三维栅格地图时的异常处理逻辑，主要针对ARMV8的AArch64和Thumb2指令集。作者首先介绍了ARMV8架构的基础认识，包括EXECUTIONSTATE和EXCEPTIONLEVEL的概念，以及它们如何影响执行状态和异常处理流程。 在异常处理逻辑部分，文档详细解释了5.2.1寄存器操作的关键点。在AArch32系统中，异常模式（如und/svc/abt/irq/fiq/hyp/mon）通过PSTATE寄存器设置，并将异常返回地址存储在LR_x寄存器，同时备份PSTATE数据到SPSR_x。而在AArch64架构中，ELx（EL1、EL2、EL3）用于描述目标执行级别，异常处理涉及保存PSTATE到SPSR_ELx、异常进入地址到ELR_ELx，并通过ESR_ELx记录异常类别。中断在进入异常时会被暂时关闭，然后根据异常类型和向量偏移进行相应的模式切换和处理。 异常类型被分为AArch32和AArch64两种，分别对应不同的寄存器操作和异常处理流程。例如，IRQ/FIQ等异步异常与下一条指令地址相关联，而矢量基地址加上偏移值决定处理程序的跳转地址。文档还提供了流程图来直观展示不同异常类型的处理路径，如IRQ和DataAbort的流程图。 源代码中的异常入口涉及到C函数调用，异常进入时的压栈操作以及栈布局。此外，文章还涵盖了ARMV8指令集的各个方面，包括指令格式、分类、跳转指令、异常指令、系统寄存器指令、数据处理指令以及内存操作指令的编码和分析。最后，流水线机制是理解ARMv8性能的关键，包括简单和经典五级流水线的设计，以及处理流水线冲突和指令并行。 本文提供了一个全面的指南，深入剖析了ARMV8架构在异常处理中的工作原理，对于理解和开发处理三维栅格地图路径规划中异常情况的移动机器人系统具有重要的参考价值。