当处理器发生异常时，会将处理器状态从SPSTATE中的PSTATE(Process state)保存到对应异常级别的SPSR。例如，如果异常发生在EL1，则将处理器状态保存在SPSR_EL1中。...保存处理器状态意味着异常处理程序可以： 从异常返回时，将处理器状态恢复到SPSR中存储的异常级别的状态。例如，异常处理程序从EL1返回时，处理器状态恢复到存储在SPSR_EL1中的状态。...（4）异常链接寄存器（ELR） 异常链接寄存器ELR(Exception Link Registers)包含异常返回地址。当处理器发生异常时，返回地址将保存在异常级别对应的ELR中。...例如，当处理器将异常处理交给EL1处理时，会将异常返回地址保存在ELR_EL1中。在异常返回时，PC恢复到存储在ELR中的地址。例如，从EL1返回时，PC将恢复到ELR_EL1中存储的地址。...因为IRQ或FIQ中断处理程序从通用中断控制器（GIC）寄存器的信息获取状态。
比如刚初始化的一个int类型指针，还没给分配内存空间时就往这个指针赋值，然后运行就会出现Segment Fault的错误。...// FIQ 64-bit EL0 kernel_ventry 0, error // Error 64-bit EL0 ARM64架构定义了EL0, EL1, EL2, EL3四种异常级别...信号接收旅行 信号是一种异步通信的方式，一个进程可以给另外一个进程发生信号，但是信号的处理是在内核中实现的。...SIGSEGV，信号通常的方法是： 进程安装信号，可以用sigaction系统调用，安装信号肯定要设置信号的回调函数，用来当信号发生时处理信号。...信号处理旅行 信号也不是随时都可以处理的，只有在返回用户空间时才去检查是否有信号处理的。
如果对标记为安全的外部存储器进行非安全访问，通常会向内核返回一个错误响应。...而Secure World可以产生Secure 和 Non-secure的访问，如果安全状态在访问时发生变化，可能还会有缓存管理。 TLB中的entries 记录了是由那个世界产生的entries 。...Secure World可以是完全阻塞的，所以如果一个中断发生Secure World中时，这可能会阻塞Normal world的中断。但与一般操作系统的整体延迟相比，可以忽略不计。...在这种情况下，EL3是AArch32，以提供一个安全的操作系统和监视器。 下图显示了当EL3执行AArch64以提供安全监视器时的安全模型。EL1用于安全操作系统。...当EL3使用AArch64时，EL3被用来执行负责在Non-secure state和Secure state之间切换的代码。
刚开始的接触时候也是一头雾水，不知所云，看着厚厚的架构手册，不知道从哪里下手。...就是系统在运行的过程中发生了异常事件，比如除0溢出、数组越界、文件找不到等。这种错误一般都是可以预测到的，所以芯片设计的时候，也会预留一些陷阱，当在特定的情况下，进入这个陷阱，说明发生了特定的事情。...同一时刻只能处于一种ELx，所以在每个EL层级，异常的处理都会有Synchronous、IRQ、FIQ、Error四种。这也是armv8的特殊之处。 ?...比如armv8，我们不会去el3上运行一个系统，这样一不小心就会出现不可逆转的错误。一般的rtos或者linux都会选择el1作为系统运行的层级。...当系统进入trap的时候，就是出现了同步异常的时候，这时候需要告知使用者，当前出现了除零错误\地址访问异常等等。
通常，正常世界和安全世界之间存在主和从关系。 只有当操作系统允许通过由安全监控调用(SMC)指令启动的机制执行安全世界时，才会执行安全世界中的代码。...在世界之间切换时无需使缓存数据无效。普通世界只能生成非安全访问，因此只能命中标记为非安全的缓存行，而安全世界可以生成安全和非安全访问。如果安全状态在访问之间发生变化，这可能需要一些缓存管理。...对于 ARMv8 架构，当 EL3 使用 AArch32 时，系统的行为与 ARMv7 相同，以确保完全兼容，因此安全状态下的所有特权模式都被视为处于 EL3。...在这个场景中，EL3 是 AArch32 来提供一个安全的操作系统和监视器。 下图是EL3执行AArch64提供Secure Monitor时的安全模型。EL1 用于安全操作系统。...EL3 使用 AArch64 时，EL3 级别用于执行负责在 Non-secure 状态和 Secure 状态之间切换的代码。
例如：硬件设计上，所有非安全世界的主设备（Non-Secure masters）在操作时必须将信号的NS位置高，而NS位置高又使得其无法访问总线上安全世界的从设备（Secure Slaves），简单来说就是对非安全世界主设备发出的地址信号进行解码时在安全世界中找不到对应的从设备...默认情况下，IRQ和FIQ异常发生后系统直接进入Monitor模式，由于IRQ是绝大多数环境下最常见的中断源，因此ARM建议配置IRQ作为非安全世界的中断源，FIQ作为安全世界的中断源。...这样配置有两个优点： 当处理器运行在非安全世界时，IRQ直接进入非安全世界的处理函数；如果处理器运行在安全世界，当IRQ发生时，会先进入到Monitor模式，然后跳到非安全世界的IRQ处理函数执行 仅将...FIQ配置为安全世界的中断源，而IRQ保持不变，现有代码仅需做少量修改就可以满足 将IRQ设置为非安全世界的中断源时系统IRQ的切换见图4： IRQ作为非安全世界的中断源 图4....操作完成后以从异常返回的方式开始运行下一个世界的代码。 为什么安全模式和非安全模式不能直接切换？
这种常用于将工作负载从故障的硬件平台上迁移出来，以便维护、替换出错的硬件平台。 负载均衡：为了优化数据中心的硬件和电力预算，充分利用硬件平台是非常重要的。...然后，通过ERET指令返回到vCPU。 之后的执行从LDR之后的指令开始。 4.6 系统内存管理单元（SMMU） 到目前为止，我们已经考虑了来自处理器的不同访问类型。...当VM读取该寄存器时，发生陷入异常，hypervisor确定是哪种陷入触发的，然后，模拟该操作。...对于这些寄存器，ARMv8架构提供了代替方案： VPIDR_EL2：EL1读取MIDR_EL1时返回的值。 VMPIDR_EL2：EL1读取MPIDR_EL1时返回的值。...这些虚拟中断的行为与物理中断（IRQ、FIQ和SError类似，但只能在EL0或EL1上执行时发出信号。在EL2或EL3上执行时，是不可能接收到虚拟中断的。
但是，在ARMv8-A 的 CPU 中，EL3和EL2都是可选的，而且事实证明 M1 并不支持EL3。...当我们几乎在 M1 上成功引导 Linux 时，出现了一个问题：每次引导过程即将结束时就会立即崩溃。实际上，它似乎是在执行完 WFI 指令之后崩溃的：它跳转到了一个零地址，而没有者却返回到调用函数。...它是 CPU 的一部分，负责隔离正在运行的进程、管理虚拟内存（交换文件或交换分区）、将磁盘上的文件映射到内存、在线程和进程之间共享数据等功能。...中断处理有许多方面需要处理，哪怕代码中有一点错误，就会引发令人苦恼的 heisenbugs，这种 bug 只在罕见的特定事件序列发生时才会出现，但一旦出现就会导致整个操作系统宕机，因此调试几乎是不可能的...试想一下，如果我们必须追踪一个微妙的 GPU 挂起问题，而由于 AIC 驱动的竞争条件问题，这种问题只有在游戏中做某些事情时才会发生（但只是偶尔会发生，并且需要一个小时才能重现）！
5，在ARMv7 virtualization extension的基础上，提供完整的virtualization框架，从硬件上支持虚拟化。...ARMv7之前，关键字处理器模式和privilege level： 处理器工作模式有：User、FIQ、IRQ、Abort、Undefined、System等， 不同的处理器模式有不同的权限privilege...EL0，Guest OS（Linux kernel、window等）位于EL1，提供虚拟化支持的Hypervisor位于EL2（可以不实现），提供Security支持的Seurity Monitor位于EL3...3）只有在异常发生时（或者异常处理返回时），才能切换Exception level（这也是Exception level的命名原因，为了处理异常）。...当异常发生时，有两种选择，停留在当前的EL，或者跳转到更高的EL，EL不能降级。同样，异常处理返回时，也有两种选择，停留在当前EL，或者调到更低的EL。
在我们的最小实现中，我们不会启用 IRQ 或 FIQ。...此外，我们不会实施任何 EL0 应用程序或执行 `svc` 从我们的内核调用，结果所有 VBAR_EL1 条目都设置为 导致系统挂起（无限循环）。...处理器在复位后进入 EL3，为了降低到较低的 EL，我们 必须初始化所需 EL 和控制寄存器的执行状态 并在所需的 EL 中构造一个假状态以通过“eret”返回。...保存的进程状态寄存器 (SPSR_EL3) 保存 异常之前的处理器状态 (PSTATE) 值，因此我们设置它的值 以便假异常来自 EL1 (SPSR_EL3.M bits[3:0])，使用 SP_EL1...首先，恒等映射（VA 等于它们映射到的 PA） 设置为 TTBR0_EL1 主要在系统从不使用转换时使用 MMU 启用它。
Exception levels ARMv8-A系列定义了一系列的异常等级，从EL0到EL3，下面具体说明其含义： ELn中，随着n的增加，软件的执行权限也相应的增加； EL0被称为无特权执行； EL2...提供了对虚拟化的支持 EL3提供了安全状态切换功能（安全状态与非安装状态之间的切换） 异常级别的切换 在AARCH64状态下，异常级别的切换只能发生在触发了异常，或者异常处理返回过程中，其中： 当发生异常时...，异常级别要不增加，要不保持不变； 当从异常处理返回时，异常级别只能减小或者保持不变。...在发生异常即将进入或者从异常处理返回到另一个异常级别（包括异常级别不变的情况）时，待进入/返回的异常级别称之为目标异常级别。...这意味着，如果实现了EL3，那么当执行在EL3时，PE可以访问所有异常级别上可用的所有资源（包括安全状态和非安全状态下）。
R14_svc，R14_irq，R14_fiq，R14_abt和R14_und同样用于在发生中断和异常时，或者执行转移和链接指令时，备份R15的返回值。 ...I, bit[7] IRQ 禁止位 F, bit[6] FIQ 禁止位 Q，bit[27]为1的话，表明执行一些指令时出现饱和或者溢出，一般与DSP有关。 ...最后将r0-r12从栈上恢复，lr从栈上弹出到PC，并同时将SPSR恢复到CPSR，从而返回去执行出现未定义异常指令的下一条指令。 ...在Cortex-A系列处理器中，可以配置CPU核，以使FIQ不能被软件屏蔽。这被称为不可屏蔽FIQ，并由CPU核复位时采样的硬件配置的输入信号控制。发生FIQ异常后，它们仍将自动被屏蔽。...这是因为新中断随时可能发生，这将导致CPU核存储新中断的返回地址并覆盖原始中断。当原始中断尝试返回主程序时，它将导致系统故障。
当突然发生中断的时候，保存的是PC的地址（PC-8+4 = PC-4 下一条指令的地址） 这样你就知道了，如果返回的时候返回PC，那么中间就有一个指令没有执行，所以用SUB pc lr-irq #4。...终止模式(ABT)： 中止模式用于支持虚拟内存或存储器保护，当用户程序访问非法地址，没有权限读取的内存地址时，会进入该模式，linux下编程时经常出现的segment fault通常都是在该模式下抛出返回的...中断：是指CPU在执行程序的过程中，出现了某些突发事件时，CPU必须暂停执行当前的程序，转去处理突发事件，处理完毕后CPU又返回源程序被中断的位置并继续执行。...中断处理的时候,不应该发生进程切换。因为在中断上下文中，唯一能打断当前中断handler的只有更高优先级的中断，它不会被进程打断。...当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行哪几步操作？ 将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。
, IRQ, Supervisor, Abort和Undefined模式 EL2: Hyp模式 安全状态： Secure EL0: User 模式 EL3: System, FIQ, IRQ, Supervisor...PSCI实现者保存，唤醒时在返回的异常级别下，再传递给CPU核，通过该值，恢复掉电前的上下文。 INVALID_PARAMETERS：如果发生下面的情况，就会返回该错误。...预期是与平台固件表（如ACPI或FDT一致） 在OS协调模式下，发生以下两种条件时，也会返回参数错误： 在DENIED情况中，不一致的核必须运行中。错误会出现在调用者和实现者两侧。...PSCI实现者的责任：返回状态 当从standby状态返回时，对于调用者来说，CPU核的状态应该没有变化，除了定时器和由于唤醒中断造成的CPU interface的变化之外。...R0或W0返回的值是错误码。对于standby状态，成功时返回SUCCESS。对于powerdown状态，如果成功不会返回，因为唤醒时，从传递的入口地址处开始执行。
此外，还可能发生以下情况： 通常会生成 core 文件以启用调试； 出于故障排除和安全目的，SIGSEGV 信号在日志中被记录地更加详细； 操作系统可以执行特定于平台的操作； 操作系统可能允许进程本身处理分段错误...当进程尝试使用 MMU 未分配给它的内存地址时，会发生 SIGSEGV 信号或分段错误。...这可能由于三个常见原因而发生： 编码错误：如果进程未正确初始化，或者如果它试图通过指向先前释放的内存的指针访问内存，则可能发生分段冲突。这将导致在特定情况下特定进程或二进制文件中的分段错误。...SIGSEGV 故障排除 在对分段错误进行故障排除或测试程序以避免这些错误时，可能需要故意引发分段违规以调查其影响。...排查 Kubernetes 中常见的分段故障 SIGSEGV 故障与 Kubernetes 用户和管理员高度相关。容器由于分段违规而失败是很常见的。
如果您是 Kubernetes 用户，容器故障是 pod 异常最常见的原因之一，了解容器退出码可以帮助您在排查时找到 pod 故障的根本原因。...通常，当您运行 docker pause 命令时会发生这种情况 Exited：Docker 容器已经被终止，通常是因为容器的进程被杀死了 当一个容器达到 Exited 状态时，Docker 会在日志中报告一个退出码...例如，容器可以收集和报告堆栈跟踪； 如果您需要对 SIGSEGV 进行进一步的故障排除，您可能需要将操作系统设置为即使在发生分段错误后也允许程序运行，以便进行调查和调试。...然后，尝试故意造成分段错误并调试导致问题的库； 如果您无法复现问题，请检查主机上的内存子系统并排除内存配置故障。...每当 pod 中容器发生故障，或者 Kubernetes 指示 pod 出于任何原因终止时，容器将关闭并记录退出代码。识别退出代码可以帮助您了解 pod 异常的根本原因。
如果您是 Kubernetes 用户，容器故障是 pod 异常最常见的原因之一，了解容器退出码可以帮助您在排查时找到 pod 故障的根本原因。...通常，当您运行 docker pause 命令时会发生这种情况 Exited：Docker 容器已经被终止，通常是因为容器的进程被杀死了 当一个容器达到 Exited 状态时，Docker 会在日志中报告一个退出码...检查容器进程是否处理 SIGSEGV。在 Linux 和 Windows 上，您都可以处理容器对分段错误的响应。...例如，容器可以收集和报告堆栈跟踪； 如果您需要对 SIGSEGV 进行进一步的故障排除，您可能需要将操作系统设置为即使在发生分段错误后也允许程序运行，以便进行调查和调试。...然后，尝试故意造成分段错误并调试导致问题的库； 如果您无法复现问题，请检查主机上的内存子系统并排除内存配置故障。
根据实现选择，体系结构支持多级执行特权，由从EL0到EL3的不同异常级别表示。EL0对应于最低的特权级别，通常被描述为无特权。应用层程序员模型是在EL0上执行软件的程序员模型。...从其他进程中提供一定程度的保护，因此有助于保护操作系统免受软件故障的影响。 在EL0之上的任何异常级别执行通常被称为特权执行。...当启用EL0来修改掩码位时，该位是可见的，可以修改。但是，EL0在体系结构上忽略了这一点。 A: SError中断掩码位。 I:IRQ中断掩码位。 F: FIQ中断掩码位。...当一个异常从AArch64状态返回到AArch64状态时，SPSR_ELx.DIT复制到PSTATE.DIT。...当一个异常从AArch64状态返回到AArch32状态时，SPSR_ELx.DIT它被复制到CPSR.DIT。 PSTATE.DIT 它可以在所有异常级别读写。
但有趣的是，这个漏洞的补丁并没有什么效果，所以这就导致了CVE-2017-0648的出现。...回顾漏洞CVE-2017-0510 对于Google Nexus或Pixel设备来说，当TRRS连接器的MIC针脚上电压超过了一定的阈值时，手机的耳机插口将会变成一个UART调试接口。...这将会产生非常有趣的后果，比如说： 1.任意进程抢占，这将导致用户数据存在泄漏的可能； 2.Stack Canaries泄漏； 3.ASLR解随机处理； 4.访问SysRq； 5.通过命令“reboot...kernel/sysctl.c中的代码会将proc文件/proc/sys/kernel/sysrq回滚到原始状态，并最终触发sysrq_enabled的值发生变化。...oem-76’ PoC 在下面给出的例子中，我们演示了如何绕过CVE-2017-0510的补丁并抢占任意进程以及如何进入HBOOT模式。
从MMU发出的指令abort。 当cpu尝试去执行一块没有执行权限的内存区域，则会发生指令abort 从MMU发出的数据abort。...当cpu尝试去写一块只读的内存区域，则会发生data abort SP和PC的对齐检查 同步外部异常 未分配的异常：当第一次访问申请内存时，cpu会通过mmu去寻找虚拟地址对应的物理地址，而此时因为此虚拟地址没有对应的物理地址...，则会发生未分配的异常 debug时发生的异常 Services Calls（SVC，SMC，HVC） SVC，HVC，SMC指令 SVC（Supervisor Call） 当用户空间通过系统调用陷入到内核空间的时候...当异常发生时，硬件会自动做如下几个步骤： 将PSTATE的状态保存到SPSR_ELn寄存器中，根据当前所在的EL级别来保存到对应的SPSR寄存器中。...当一个异常发生时，如果确定异常的类型 当异常发生时，我们可以从ESR_ELn寄存器中获取对应的异常状态。 ?
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