Armv8的同步異常、External abort等區(qū)別簡(jiǎn)析

1、同步異常和異步異常的概念

具備以下3個(gè)行為的稱之為同步異常：

• The exception is generated as a result of direct execution or attempted execution of an instruction.
• The return address presented to the exception handler is guaranteed to indicate the instruction that caused the exception.
• The exception is precise

其實(shí)就是說：

• 異常是由執(zhí)行或嘗試執(zhí)行指令產(chǎn)生的
• 產(chǎn)生異常的那個(gè)位置是確定的，即每次執(zhí)行到“那個(gè)指令處”就會(huì)產(chǎn)生
• 異常是precise的

具備以下3個(gè)行為的稱之為異步異常：

• The exception is not generated as a result of direct execution or attempted execution of the instruction stream. The return address presented to the exception handler is not guaranteed to indicate the instruction that caused the exception.
• The exception is imprecise.

其實(shí)就是說：

• 異常不是由執(zhí)行或嘗試執(zhí)行指令產(chǎn)生的
• 產(chǎn)生異常的那個(gè)位置不是確定的，即不知道執(zhí)行到哪里，就產(chǎn)生了異常
• 異常是imprecise的

那么precise 和 imprecise 又是什么意思呢？？

比較繞、比較難懂，咱們換一個(gè)說法：按照預(yù)期產(chǎn)生的異常稱之precise，反之imprecise

2、系統(tǒng)中有哪些同步異常？

• 嘗試執(zhí)行UNDEFINED指令產(chǎn)生的任何異常，包括：
  (1)、嘗試在不適當(dāng)?shù)漠惓＜?jí)別執(zhí)行指令。
  (2)、當(dāng)指令被禁用時(shí)嘗試執(zhí)行指令。
  (3)、嘗試執(zhí)行尚未分配的指令位模式。
• 非法執(zhí)行狀態(tài)異常。這些是由嘗試執(zhí)行指令引起的 PSTATE.IL 為 1，(詳細(xì)可參考D1-2486 頁上的AArch64 狀態(tài)的非法返回事件)
• 使用未對(duì)齊的 SP 導(dǎo)致的異常。
• 嘗試使用未對(duì)齊的 PC 執(zhí)行指令導(dǎo)致的異常。
• 由異常生成指令SVC、HVC或SMC引起的異常。
• 嘗試執(zhí)行系統(tǒng)寄存器定義為被捕獲到更高的異常級(jí)別。(詳細(xì)可參考可配置的指令使能和禁止，在D1-2510 頁)
• 由內(nèi)存地址轉(zhuǎn)換系統(tǒng)生成的指令中止與嘗試相關(guān)聯(lián)從產(chǎn)生故障的內(nèi)存區(qū)域執(zhí)行指令。
• 內(nèi)存地址轉(zhuǎn)換系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)中止與嘗試讀取或?qū)懭氘a(chǎn)生故障的內(nèi)存。
• 由地址未對(duì)齊引起的數(shù)據(jù)中止。
• 如果實(shí)施FEAT_MTE2，則由標(biāo)記檢查故障引起的數(shù)據(jù)中止。。
• 所有調(diào)試異常：(1)、Breakpoint Instruction exceptions. (2)、Breakpoint exceptions. (3)、Watchpoint exceptions. (4)、Vector Catch exceptions. (5)、Software Step exceptions.
• 在支持捕獲浮點(diǎn)異常的實(shí)現(xiàn)中，由捕獲的IEEE 浮點(diǎn)異常引起的異常
• 在某些實(shí)現(xiàn)中，外部中止。外部中止是失敗的內(nèi)存訪問，包括訪問地址轉(zhuǎn)換期間發(fā)生的內(nèi)存系統(tǒng)的那些部分。

3、Serror的理解

Serror（也稱System Error），是異步異常的一種，一般是來自 Externalaborts， 當(dāng)memory system訪問時(shí)bus上產(chǎn)生的 Externalaborts 。例如

• 訪問內(nèi)存被TZC擋住時(shí)，bus會(huì)返回的一個(gè)異常

注意，像MMU產(chǎn)生的異常，它屬于 internalabort，它是同步異常。像未定義指令異常，它也是同步異常

4、External abort的理解

External Abort，可以同步異常，也可以是Serror

例如：

• Instruction Abort 可能是內(nèi)部同步異常，也可能是同步External Abort
• Data Abort 可能是內(nèi)部同步異常，也可能是同步External Abort （即 External abort 可以屬于同步異常哦）

4、instruction abort、data abort

在aarch64架構(gòu)中，instruction abort、data abort已然變成了同步異常中的一種。不再是單獨(dú)的異常模型了。所以當(dāng)出現(xiàn)instruction abort、data abort時(shí)，那么一定是同步異常，可能是internal abort，也可能是external abort，但終歸是同步異常。