Linux_的异常处理 很强大的分析
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2012-09-04
12:59:31
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Linux 的异常处理
---------------by gyj
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Linux 内核作为一个完整的镜像，被 Bootloader 从外存储器（如 NandFlash）中复制到
RAM 指定区域（S3C6410 平台为 0xC0008000 的虚拟地址，物理地址为 0x50008000），所以
可以将 linux 内核看成一个完整的程序。该程序首先在 disable 中断的情况下，完成硬件以及
各种内核功能软件的初始化，之后初始化 init 进程（SWAP 进程）和某些内核线程，enable
中断之后，开始按照既定策略进行调度。
Linux 由此进入正常的运行状态，之后一段程序（用户空间的或者内核空间的）将一直
在 CPU 上执行，直到程序执行结束或发生任何 Exception。发生 Exception 时，CPU 自动进入
内核态（ARM 的 SVC 态），根据发生的 Exception 类型的不同，linux 内核将可能处理外设 IO、
切换进程、管理内存分配、提供系统服务等一系列操作。所以 Linux 的动态运行可以认为完
全是由 Exception 事件驱动的。
本文介绍了 linux 2.6.28 内核的 Exception 处理机制，并具体分析了基于 ARM1176JZS
（ARMv6）的 S3C6410 处理器的 Exception 处理的实现过程。
一、 ARM 处理器的异常结构
1.1 异常与中断
在大多数体系的 CPU 架构（x86,ARM,PowerPC 等）中，都支持异常（Exception）
事件，而通常与外设相关中断（Interrupt）则作为 Exception 的一种类型来处理。
因此，无论是发生中断还是其他类型的 Exception，软件都通过统一的入口进行处
理，这个统一的入口被称为 Exception 向量，将在下节介绍。
1.2 ARM 的 Exception 类型和 Exception 向量
当任何类型的 Exception（包括 interrupt）发生时，CPU 将会自动跳转到某个固
定地址开始执行那里的指令。ARM 架构的 CPU，会根据 Exception 的类型，跳转到
类型对应的地址。ARMv6 支持如下几种类型的 Exception：
图中显示，所有 7 种类型的 Exception 的跳转地址按顺序从基地址开始排列，被称
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