arm64系統呼叫分析

2022-09-08 07:18:14 字數 1319 閱讀 6902

1、理解整個中斷/系統呼叫流程的關鍵是kernel_entry和kernel_exit,也就是如何儲存現場,並且恢復現場的。

我們先來看下armv8的暫存器,plr(x30)無論是使用者態還是核心態都用這個暫存器來儲存程式的返回值。

sp_el0,sp_el1分別是有使用者態和核心態的堆疊。

elr_el1用於儲存,當在發生系統呼叫、異常、中斷時,當前程式的pc值(無論是使用者態還是核心態)。

spsr_el1用於儲存,當在發生系統呼叫、異常、中斷時,當前程式的pstate(無論是使用者態還是核心態)。

2、當發生中斷、異常、系統呼叫時,硬體會自動:

1)把當前程式的pc值放入elr_el1中

2)把當前狀態pstate存入spsr_el1中

3)根據發生在核心態還是使用者態,中斷還是異常,會自動跳轉到el1_sync,el1_irq,el0_sync,el0_irq

4)改變pstate,如果是使用者態發生中斷、異常、系統呼叫,此時已經進入核心態,堆疊是sp_el1。

執行完kernel_entry的堆疊,elr_el1存放的是返回的pc值,spsr_el1存放的是返回的pstate。

如果是使用者態發生的中斷、異常、系統呼叫,則棧中儲存都是使用者態的暫存器資訊。

如果是核心態發生的中斷、異常,則棧中儲存的核心態的暫存器資訊。

4、kernel_exit

前面我們已經說過:

el1_sync,el1_irq呼叫的是kernel_entry 1,kernel_exit 1,也就是上面巨集el為1。

el0_sync,el0_irq呼叫的是kernel_entry 0,kernel_exit 0,也就是上面巨集el為0。

我們可以看到 .macro kernel_exit, el, ret = 0,還有乙個引數ret,只有在el0_sync處理系統呼叫時會被置成1。

發生中斷、異常、系統呼叫前是使用者態,則返回使用者態的暫存器(pc,lr,sp_el0,pstate)。注意還要把核心態的棧平衡了:ldr lr, [sp], #s_frame_size - s_lr // 恢復lr,恢復核心sp_el1

發生中斷、異常、系統呼叫前是核心態,則返回核心態的暫存器(pc,lr,sp_el1,pstate)。

如果處理系統呼叫x0存放的是系統的呼叫的返回值,所以不需要從堆疊中恢復。

更詳細分析見:

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