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ARMV8 datasheet学习笔记4:AArch64系统级体系结构之编程模型(5)- Self-hosted debug

1. 前言

 

2. 关于self-hosted debug

  • Debugger调试器

是操作系统或系统软件的一部分,它会处理debug exception或修改debug system register,debugger运行在EL0,提供了用户debugger接口;

  • Debugger异常

Debugger异常是在程序正常运行过程中由debugger编程PE来产生,满足如下两个条件,PE可以产生某个特定的异常:

(1)当前的异常级别和安全状态下使能了debug异常;

(2)Debugger使能了某个特定的debug异常

  • Debug异常类型

(1)Break-point instruction异常:在程序流的特定点可以引起异常的指令,不能被mask,A64下为BRK#<immediate>;

(2)breakpoint异常:提供2-16个breakpoint异常,可以基于特定的指令地址或特定的PE上下文通过编程产生的异常;

(3)watchpoint异常:提供2-16个watchpoint异常,可以基于访问特定的数据地址或访问一个地址范围的数据;

(4)vector catch异常:只能在AArch32 translation regime???下产生;

(5)software step异常:运行在高异常级别的软件可以debug低异常级别的软件,被debug的软件每单步执行一条指令,PE会捕获software step异常;

3. Debug异常使能控制

 

breakpoint instruction异常

总是使能的;

breakpoint异常

MDSCR_EL1.MDE, plus an enable control for each breakpoint, DBGBCR<n>_EL1.E

watchpoint异常

MDSCR_EL1.MDE, plus an enable control for each watchpoint, DBGWCR<n>_EL1.E

vector catch异常

MDSCR_EL1.MDE

software step异常

MDSCR_EL1.SS

4. Debug异常路由

  1. EL1和EL2都是debug异常的目标异常级别;
  2. 通常情况下debug异常被路由到EL1;
  3. 如果实现了EL2,且MDCR_EL2.TDE==1 且debug异常来自于non-secure,则异常被路由到EL2

5. Debug异常使能

当前异常级别和安全状态下满足如下4个条件则debug异常使能:

  • OS lock解锁??
  • DoubleLockStatus() == FALSE???
  • 当前异常级别的debug异常使能

(1)       如下两种情况debug异常被禁用:

a. 当前异常级别 > (EL1 or EL2)

breakpoint instruction异常之外的debug异常被禁用;

b. 当前异常级别 == (EL1 or EL2):

local debug enable bit(即MDSCR_EL1.KDE==0,breakpoint instruction异常之外的debug异常被禁用;

debug exception mask bit(PSTATE.D)==1,breakpoint instruction异常之外的debug异常被禁用

(2)其它情况debug异常均使能

  • 当前secure state的debug异常使能

(1)如果MDCR_EL3.SDD==1,则debug异常被禁用;

(2)其它情况下,debug异常均使能

 6. 参考文档

[1] DDI0487A_k_armv8_arm_iss10775.pdf

 

ARMV8 datasheet学习笔记4:AArch64系统级体系结构之编程模型(5)- Self-hosted debug