Linux異常體系之stubs_offset
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在ARM V4及V4T以後的大部分處理器中,中斷向量表的位置可以有兩個位置:一個是0x00000000,另一個是0xffff0000。可以通過CP15協處理器c1寄存器中V位(bit[13])控制。V和中斷向量表的對應關系如下:
V=0 ~ 0x00000000~0x0000001C
V=1 ~ 0xffff0000~0xffff001C
在arch/arm/mm/proc-arm920.S中:
.type __arm920_setup, #function __arm920_setup: mov r0, #0 mcr p15, 0, r0, c7, c7 @ invalidate I,D caches on v4 mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4 @ drain write buffer on v4 #ifdef CONFIG_MMU mcr p15, 0, r0, c8, c7 @ invalidate I,D TLBs on v4 #endif adr r5, arm920_crval ldmia r5, {r5, r6} mrc p15, 0, r0, c1, c0 @ get control register v4 bic r0, r0, r5 orr r0, r0, r6 mov pc, lr .size __arm920_setup, .- __arm920_setup /* ┊* R ┊* .RVI ZFRS BLDP WCAM ┊* ..11 0001 ..11 0101 ┊* ┊*/ .type arm920_crval, #object arm920_crval: crval clear=0x00003f3f, mmuset=0x00003135, ucset=0x00001130
V(bit13)=1,中斷向量表基址為0xFFFF0000。
在linux中,向量表建立的函數為:
init/main.c --> start_kernel() --> trap_init()。
void __init trap_init(void) { unsigned long vectors = CONFIG_VECTORS_BASE; ... memcpy((void *)vectors, __vectors_start, __vectors_end - __vectors_start); memcpy((void *)vectors + 0x200, __stubs_start, __stubs_end - __stubs_start); ... }
在2.6.26內核中CONFIG_VECTORS_BASE最初是在各個平臺的配置文件中設定的,如arch/arm/configs/s3c2410_defconfig中:
CONFIG_VECTORS_BASE=0xffff0000
__vectors_end 至 __vectors_start之間為異常向量表,位於arch/arm/kernel/entry-armv.S中:
.globl __vectors_start __vectors_start: ARM( swi SYS_ERROR0 ) THUMB( svc #0 ) THUMB( nop ) W(b) vector_und + stubs_offset W(ldr) pc, .LCvswi + stubs_offset W(b) vector_pabt + stubs_offset W(b) vector_dabt + stubs_offset W(b) vector_addrexcptn + stubs_offset W(b) vector_irq + stubs_offset W(b) vector_fiq + stubs_offset .globl __vectors_end __vectors_end:
__stubs_end 至 __stubs_start之間是異常處理的位置。也位於文件arch/arm/kernel/entry-armv.S中。vector_und、vector_pabt、vector_irq、vector_fiq都在它們中間。
stubs_offset值:.equ stubs_offset, __vectors_start + 0x200 - __stubs_start
當匯編器看到B指令後會把要跳轉的標簽轉化為相對於當前PC的偏移量(±32M)寫入指令碼。從上面的代碼可以看到中斷向量表和stubs都發生了代碼搬移,所以如果中斷向量表中仍然寫成b vector_irq,那麽實際執行的時候就無法跳轉到搬移後的vector_irq處,因為指令碼裏寫的是原來的偏移量,所以需要把指令碼中的偏移量寫成搬移後的。我們把搬移前的中斷向量表中的irq入口地址記irq_PC,它在中斷向量表的偏移量就是irq_PC-vectors_start, vector_irq在stubs中的偏移量是vector_irq-stubs_start,這兩個偏移量在搬移前後是不變的。搬移後 vectors_start在0xffff0000處,而stubs_start在0xffff0200處,所以搬移後的vector_irq相對於中斷 向量中的中斷入口地址的偏移量就是
200+(vector_irq-stubs_start)-(irq_PC-vectors_star) = (vector_irq-irq_PC) + vectors_start+200-stubs_start
對於括號內的值實際上就是中斷向量表中寫的vector_irq,減去irq_PC是由匯編器完成的,而後面的 vectors_start+200-stubs_start就應該是stubs_offset,實際上在entry-armv.S中也是這樣定義的。
Linux異常體系之stubs_offset