Exception Level Switch
Pi 剛開機後預設會跑在 EL2 上,我們希望將 kernel 跑在 EL1,shell 跑在 EL0,用以區隔 user privilege 與 kernel privilege。
ARM 的硬體設計:
![](arm-exception.jpg)
初始化
首先需要對 System Registers 做一些基礎設定:
- SCTLR_EL1 (System Control Register (EL1))
- 把 MMU 關掉
- CPACR_EL1 (Architectural Feature Access Control Register)
- 設定 FPEN (參考雷)
- HCR_EL2
- 設定為 AArch64
- VBAR_EL1 (Vector Base Address Register (EL1))
- 設定 EL1 的 Vector Table
我將一些需要初始化的系統暫存器的值放在 include/sysreg.h
方便之後做調整。
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start.S
從 EL2 回到 EL1 的技巧是先設定 spsr_el2
與 elr_el2
並執行 eret
。從 EL1 回到 EL0 也是相同技巧。
目前先將 EL1 的 stack 設在 0x60000
,EL0 的 stack 設在 0x40000
。並設定 EL1 的 Exception Vector Table。
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EL1 訪問 Floating Point 及 Advanced SIMD
發現當執行 floating point 相關的指令時 (e.g. ucvtf) 就會進到 Synchronous Exception,查了一下資料才發現要清 CPACR_EL1.FPEN
https://developer.arm.com/docs/ddi0595/b/aarch64-system-registers/cpacr_el1#FPEN