v39.06 鸿蒙内核源码分析(异常接管) | 社会很单纯，复杂的是人 原创 精华

/* Define exception type ID */		//ARM处理器一共有7种工作模式，除了用户和系统模式其余都叫异常工作模式
#define OS_EXCEPT_RESET          0x00	//重置功能，例如：开机就进入CPSR_SVC_MODE模式
#define OS_EXCEPT_UNDEF_INSTR    0x01	//未定义的异常，就是others
#define OS_EXCEPT_SWI            0x02	//软中断
#define OS_EXCEPT_PREFETCH_ABORT 0x03	//预取异常(取指异常)， 指令三步骤: 取指，译码，执行， 
#define OS_EXCEPT_DATA_ABORT     0x04	//数据异常
#define OS_EXCEPT_FIQ            0x05	//快中断异常
#define OS_EXCEPT_ADDR_ABORT     0x06	//地址异常
#define OS_EXCEPT_IRQ            0x07	//普通中断异常
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@ Description: Address abort exception handler
_osExceptAddrAbortHdl: @地址异常处理
    SUB     LR， LR， #8                                       @ LR offset to return from this exception: -8.
    STMFD   SP， {R0-R7}                                      @ Push working registers， but don`t change SP.

    MOV     R0， #OS_EXCEPT_ADDR_ABORT                        @ Set exception ID to OS_EXCEPT_ADDR_ABORT.

    B       _osExceptDispatch                                @跳到异常分发统一处理
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@ Description: Fast interrupt request exception handler
_osExceptFiqHdl: @快中断异常处理
    SUB     LR， LR， #4                                       @ LR offset to return from this exception: -4.
    STMFD   SP， {R0-R7}                                      @ Push working registers.

    MOV     R0， #OS_EXCEPT_FIQ                               @ Set exception ID to OS_EXCEPT_FIQ.

    B       _osExceptDispatch                                @ Branch to global exception handler.
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@ Description: Prefectch abort exception handler
_osExceptPrefetchAbortHdl:
#ifdef LOSCFG_GDB
#if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 7
    GDB_HANDLE OsPrefetchAbortExcHandleEntry
#endif
#else
    SUB     LR， LR， #4                                       @ LR offset to return from this exception: -4.
    STMFD   SP， {R0-R7}                                      @ Push working registers， but don`t change SP.
    MOV     R5， LR
    MRS     R1， SPSR

    MOV     R0， #OS_EXCEPT_PREFETCH_ABORT                    @ Set exception ID to OS_EXCEPT_PREFETCH_ABORT.

    AND     R4， R1， #CPSR_MASK_MODE                          @ Interrupted mode
    CMP     R4， #CPSR_USER_MODE                              @ User mode
    BEQ     _osExcPageFault                                   @ Branch if user mode

_osKernelExceptPrefetchAbortHdl:
    MOV     LR， R5
    B       _osExceptDispatch                                @ Branch to global exception handler.
#endif
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@ Description: Data abort exception handler
_osExceptDataAbortHdl: @数据异常处理，缺页就属于数据异常
#ifdef LOSCFG_GDB
#if __LINUX_ARM_ARCH__ >= 7
    GDB_HANDLE OsDataAbortExcHandleEntry
#endif
#else
    SUB     LR， LR， #8                                       @ LR offset to return from this exception: -8.
    STMFD   SP， {R0-R7}                                      @ Push working registers， but don`t change SP.
    MOV     R5， LR
    MRS     R1， SPSR

    MOV     R0， #OS_EXCEPT_DATA_ABORT                        @ Set exception ID to OS_EXCEPT_DATA_ABORT.

    B     _osExcPageFault   @跳到缺页异常处理
#endif
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@ Description: Software interrupt exception handler
_osExceptSwiHdl: @软中断异常处理
    SUB     SP， SP， #(4 * 16)	@先申请16个栈空间用于处理本次软中断
    STMIA   SP， {R0-R12}		@保存R0-R12寄存器值
    MRS     R3， SPSR			@读取本模式下的SPSR值
    MOV     R4， LR				@保存回跳寄存器LR

    AND     R1， R3， #CPSR_MASK_MODE                          @ Interrupted mode 获取中断模式
    CMP     R1， #CPSR_USER_MODE                              @ User mode	是否为用户模式
    BNE     OsKernelSVCHandler                               @ Branch if not user mode 非用户模式下跳转
	@ 当为用户模式时，获取SP和LR寄出去值
    @ we enter from user mode， we need get the values of  USER mode r13(sp) and r14(lr).
    @ stmia with ^ will return the user mode registers (provided that r15 is not in the register list).
    MOV     R0， SP											 @获取SP值，R0将作为OsArmA32SyscallHandle的参数
    STMFD   SP!， {R3}                                        @ Save the CPSR 入栈保存CPSR值
    ADD     R3， SP， #(4 * 17)                                @ Offset to pc/cpsr storage 跳到PC/CPSR存储位置
    STMFD   R3!， {R4}                                        @ Save the CPSR and r15(pc) 保存LR寄存器
    STMFD   R3， {R13， R14}^                                  @ Save user mode r13(sp) and r14(lr) 保存用户模式下的SP和LR寄存器
    SUB     SP， SP， #4
    PUSH_FPU_REGS R1	@保存中断模式(用户模式模式)											

    MOV     FP， #0                                           @ Init frame pointer
    CPSIE   I	@开中断，表明在系统调用期间可响应中断
    BLX     OsArmA32SyscallHandle	/*交给C语言处理系统调用*/
    CPSID   I	@执行后续指令前必须先关中断

    POP_FPU_REGS R1											 @弹出FP值给R1
    ADD     SP， SP，#4										 @ 定位到保存旧SPSR值的位置
    LDMFD   SP!， {R3}                                        @ Fetch the return SPSR 弹出旧SPSR值
    MSR     SPSR_cxsf， R3                                    @ Set the return mode SPSR 恢复该模式下的SPSR值

    @ we are leaving to user mode， we need to restore the values of USER mode r13(sp) and r14(lr).
    @ ldmia with ^ will return the user mode registers (provided that r15 is not in the register list)

    LDMFD   SP!， {R0-R12}									 @恢复R0-R12寄存器
    LDMFD   SP， {R13， R14}^                                  @ Restore user mode R13/R14 恢复用户模式的R13/R14寄存器
    ADD     SP， SP， #(2 * 4)								 @定位到保存旧PC值的位置
    LDMFD   SP!， {PC}^                                       @ Return to user 切回用户模式运行
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OsIrqHandler:	@硬中断处理，此时已切换到硬中断栈
    SUB     LR， LR， #4
    /* push r0-r3 to irq stack */
    STMFD   SP， {R0-R3}		@r0-r3寄存器入 irq 栈
    SUB     R0， SP， #(4 * 4)@r0 = sp - 16
    MRS     R1， SPSR		@获取程序状态控制寄存器
    MOV     R2， LR			@r2=lr

    /* disable irq， switch to svc mode */@超级用户模式(SVC 模式)，主要用于 SWI(软件中断)和 OS(操作系统)。
    CPSID   i， #0x13				@切换到SVC模式，此处一切换，后续指令将入SVC的栈
									@CPSID i为关中断指令，对应的是CPSIE
    /* push spsr and pc in svc stack */
    STMFD   SP!， {R1， R2} @实际是将 SPSR，和LR入栈，入栈顺序为 R1，R2，SP自增
    STMFD   SP， {LR}	  @LR再入栈，SP不自增

    AND     R3， R1， #CPSR_MASK_MODE	@获取CPU的运行模式
    CMP     R3， #CPSR_USER_MODE		@中断是否发生在用户模式
    BNE     OsIrqFromKernel			@中断不发生在用户模式下则跳转到OsIrqFromKernel

    /* push user sp， lr in svc stack */
    STMFD   SP， {R13， R14}^ 		@sp和LR入svc栈
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@ Description: Undefined instruction exception handler
_osExceptUndefInstrHdl:@出现未定义的指令处理
#ifdef LOSCFG_GDB
    GDB_HANDLE OsUndefIncExcHandleEntry
#else
                                                              @ LR offset to return from this exception:  0.
    STMFD   SP， {R0-R7}                                       @ Push working registers， but don`t change SP.

    MOV     R0， #OS_EXCEPT_UNDEF_INSTR                        @ Set exception ID to OS_EXCEPT_UNDEF_INSTR.

    B       _osExceptDispatch                                 @ Branch to global exception handler.

#endif
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_osExceptDispatch: @异常模式统一分发处理
    MRS     R2， SPSR                                         @ Save CPSR before exception.
    MOV     R1， LR                                           @ Save PC before exception.
    SUB     R3， SP， #(8 * 4)                                 @ Save the start address of working registers.

    MSR     CPSR_c， #(CPSR_INT_DISABLE | CPSR_SVC_MODE)      @ Switch to SVC mode， and disable all interrupts
    MOV     R5， SP
    EXC_SP_SET __exc_stack_top， OS_EXC_STACK_SIZE， R6， R7

    STMFD   SP!， {R1}                                        @ Push Exception PC
    STMFD   SP!， {LR}                                        @ Push SVC LR
    STMFD   SP!， {R5}                                        @ Push SVC SP
    STMFD   SP!， {R8-R12}                                    @ Push original R12-R8，
    LDMFD   R3!， {R4-R11}                                    @ Move original R7-R0 from exception stack to original stack.
    STMFD   SP!， {R4-R11}
    STMFD   SP!， {R2}                                        @ Push task`s CPSR (i.e. exception SPSR).

    CMP     R0， #OS_EXCEPT_DATA_ABORT 		@是数据异常吗?
    BNE     1f 								@不是跳到 锚点1处
    MRC     P15， 0， R8， C6， C0， 0 			@R8=C6(内存失效的地址) 0(访问数据失效)
    MRC     P15， 0， R9， C5， C0， 0 			@R9=C5(内存失效的状态) 0(无效整个指令cache)
    B       3f 								@跳到锚点3处执行
1:  CMP     R0， #OS_EXCEPT_PREFETCH_ABORT 	@是预取异常吗?
    BNE     2f 								@不是跳到 锚点2处
    MRC     P15， 0， R8， C6， C0， 2 			@R8=C6(内存失效的地址) 2(访问指令失效)
    MRC     P15， 0， R9， C5， C0， 1 			@R9=C5(内存失效的状态) 1(虚拟地址)
    B       3f 								@跳到锚点3处执行
2:  MOV     R8， #0
    MOV     R9， #0

3:  AND     R2， R2， #CPSR_MASK_MODE 
    CMP     R2， #CPSR_USER_MODE                              @ User mode
    BNE     4f @不是用户模式
    STMFD   SP， {R13， R14}^                                  @ save user mode sp and lr
4:
    SUB     SP， SP， #(4 * 2) @sp=sp-(4*2)
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