head S阶段异常向量表配置与ARM64启动调试 - 第2节

2.1 异常等级（Exception Levels, EL0–EL3）

ARMv8‑A 架构通过四个异常等级（Exception Level）实现特权分级，从最低权限的 EL0 到最高权限的 EL3。每个等级对应不同的执行环境与资源访问能力，是系统安全与隔离的基础。

2.1.1 异常等级定义与用途

2.1.2 异常等级切换关系图

2.2 异常类型（Exception Types）

ARMv8‑A 将异常分为四大类，每类对应不同的触发源与处理方式。理解这些类型是配置异常向量表的前提。

2.2.1 四种异常类型对比

2.2.2 异常类型触发关系图

2.3 异常路由机制（Routing Mechanism）

异常路由决定一个异常由哪个异常等级处理。ARMv8‑A 通过系统寄存器 SCR_EL3、HCR_EL2 以及 RVBAR_ELn 控制路由行为。

2.3.1 路由控制寄存器

2.3.2 路由决策流程

1. 异常触发：CPU 检测到异常事件（同步或异步）。
2. 等级判定：根据异常类型，检查当前异常等级的路由控制位。
3. 路由选择：
   • 若 SCR_EL3.IRQ=1，IRQ 路由到 EL3；否则由 EL2 或 EL1 处理。
   • 若 HCR_EL2.IMO=1，IRQ 路由到 EL2；否则由 EL1 处理。
   • FIQ 与 SError 类似，分别受 FMO/AMO 控制。
4. 向量表查找：根据目标异常等级与异常类型，从 VBAR_ELn 指向的向量表中取出对应入口。
5. 等级切换：硬件自动保存 PSTATE 到 SPSR_ELn，设置返回地址到 ELR_ELn，跳转到向量入口。

2.3.3 路由决策流程图

2.4 异常向量表结构（Vector Table Layout）

每个异常等级拥有独立的向量表，基地址由 VBAR_ELn 寄存器指定。每个表包含 16 个入口，每个入口占用 0x80 字节（128 字节）。

2.4.1 向量表布局

2.4.2 向量表结构图