什么是当前的执行模式/异常级别等？

Question

我是ARMv8架构的新手。我有以下基本问题：

1. 我怎么知道当前执行模式AArch32或AArch64是什么？我应该阅读CPSR或SPSR以确定这一点吗？

2. 目前的例外情况EL0 / 1/2/3是什么？

3. 一旦出现异常，我是否可以读取任何寄存器以确定我是否处于Serror / Synchronous / IRQ / FIQ异常处理程序中。

TIA。

Answer 1

1. 32位和64位的汇编指令及其二进制编码完全不同。因此，您当前所处的模式是您/编译器在编译期间需要知道的内容。在运行时检查它们没有意义。对于C，C ++检查可以在编译时（#ifdef）通过编译器提供的宏完成，如armclang：__aarch64__为64位，__arm__为32位提供的宏
2. 取决于执行模式：
   • aarch32：MRS <Rn>, CPSR将当前状态读入寄存器编号n。然后提取包含当前模式的位3：0。
   • aarch64：MRS <Xn>, CurrentEL将当前EL读入寄存器编号n
3. 简答：你不能。长答案：假设是通过代码结构和任何用户定义变量的状态，您已经知道自己在做什么。即你是通过常规代码还是通过例外来代码中的位置。

Answer 2

aarch64 C代码：

register uint64_t x0 __asm__ ("x0");
__asm__ ("mrs x0, CurrentEL;" : : : "%x0");
printf("EL = %" PRIu64 "\n", x0 >> 2);

手臂C代码：

register uint32_t r0 __asm__ ("r0");
__asm__ ("mrs r0, CPSR" : : : "%r0");
printf("EL = %" PRIu32 "\n", r0 & 0x1F);

但是，如ARMv8手册C5.2.1“ CurrentEL，当前异常级别”部分“可访问性”中所示，不能从EL0读取

CurrentEL。试图在Linux用户环境中运行它会引发SIGILL。但是我想你可以捕捉到那个信号...

可从EL0读取CPSR。

在QEMU和gem5 with this setup上进行了测试。