三星soc平臺Exynos4412平臺裸機開發介紹（七）之ARM的異常處理機制（異常向量表）

基於Exynos4412平臺，ARM的異常處理機制（異常向量表）

ARM的異常

ARM（V7架構）的工作模式（9種）

• user（用戶工作）
• sys模式
• Supervisor（管理模式 svc）
• Abort （中止模式）
• Undefined （未定義）
• IRQ （中斷模式）
• FIQ （快速中斷模式）
• Monitor （安全模式）
• Hyp （支持虛擬化的模式）

ARM共有9中工作模式，異常模式佔7種，學習ARM的核心是學習ARM的異常處理機制。

• ARM的異常依靠什麼來進行處理
  靠異常向量表來進行處理。

• 什麼是異常向量表
  異常事件處理的方法集合。

• 異常向量表放在哪兒
  放在內存上。

• 放在內存的什麼地址上
  arm規定異常向量表可以放在內存的低位（0x00000000)和內存的高位（0xffff0000)這兩個地址上。

• 內存低位被irom佔用
  內存地址範圍： 0x40000000 – 0x80000000 1G片外內存

• 內存高位地址
  高位0xffff0000，1G片外內存，沒有高位地址

• 沒有真實的高位地址，能否虛擬一個出來
  可以虛擬，需要用到一個硬件設備MMU

什麼是MMU

MMU是內存管理單元，有兩個作用，

1. 將虛擬地址轉換爲物理地址。
2. 允許內存操作權限。

MMU開啓之後cpu訪問的所有內存地址都是虛擬地址。

• 虛擬地址通過MMU轉換爲物理地址，靠什麼進行轉換
  轉換列表，虛擬地址和物理地址的轉換關係表
• 轉換表放在哪兒
  放在內存上
• 放在內存什麼位置
  由程序員定
• 如何將轉換表放置的內存地址告知CPU
  通過cp15協處理器告知cpu

異常向量表

.global _start
.global _end
.align 2
.text
_start: b	reset									/* 0xffff0000 */
	ldr	pc, _undefined_instruction					/* +0x4 */
	ldr	pc, _software_interrupt						/* +0x8 */
	ldr	pc, _prefetch_abort							/* +0xc*/
	ldr	pc, _data_abort
	ldr	pc, _not_used
	ldr	pc, _irq
	ldr	pc, _fiq

_undefined_instruction: .word und
_software_interrupt:	.word svc
_prefetch_abort:	.word pre
_data_abort:		.word data
_not_used:		.word 0x12345678
_irq:			.word irq
_fiq:			.word fiq

_end:

reset:
	push {r0-r12,lr}

	bl clr_bss
	bl main

	pop {r0-r12,pc}

und:
svc:
	push {r0-r12,lr}
	sub r0, lr, #4					/* 觸發svc中斷指令的地址 */

	mov lr, pc
	ldr pc, =do_svc

	pop {r0-r12,pc}
pre:
data:
irq:
fiq:

開啓MMU

	__asm__ __volatile__(
			"MRC p15, 0, r0, c1, c0, 0\n\t"	
			"orr r0, #(0x1 << 13)\n\t"			/* 將異常向量表放在高位 */
			"orr r0, #0x1\n\t"
			"MCR p15, 0, r0, c1, c0, 0\n\t"
			"MCR p15, 0, %[ttb], c2, c0, 0\n\t"	/* 將映射列表的起始地址告知cpu */
			"mvn r0, #0x0\n\t"
			"MCR p15, 0, r0, c3, c0, 0\n\t"		/* 擁有管理員權限 */
			:
			:[ttb]"r"(ttb)
			:"r0"
			);