内嵌汇编

有时，如果无法通过 Rust 代码实现某些操作，我们就需要使用汇编来解决。例如，如需发出 HVC（Hypervisor 调用）来指示固件关闭系统，请使用以下命令：

  1. #![no_main]
  2. #![no_std]
  4. use core::arch::asm;
  5. use core::panic::PanicInfo;
  7. mod exceptions;
  9. const PSCI_SYSTEM_OFF: u32 = 0x84000008;
  11. #[no_mangle]
  12. extern "C" fn main(_x0: u64, _x1: u64, _x2: u64, _x3: u64) {
  13.     // SAFETY: this only uses the declared registers and doesn't do anything
  14.     // with memory.
  15.     unsafe {
  16.         asm!("hvc #0",
  17.             inout("w0") PSCI_SYSTEM_OFF => _,
  18.             inout("w1") 0 => _,
  19.             inout("w2") 0 => _,
  20.             inout("w3") 0 => _,
  21.             inout("w4") 0 => _,
  22.             inout("w5") 0 => _,
  23.             inout("w6") 0 => _,
  24.             inout("w7") 0 => _,
  25.             options(nomem, nostack)
  26.         );
  27.     }
  29.     loop {}
  30. }

（如果确实想要这样做，请使用 smccc crate，其中包含适用于所有这些函数的封装容器。）

  • PSCI 是 Arm 电源状态协调接口，为一组标准函数，用于管理系统和 CPU 电源状态等。在许多系统中，通过 EL3 固件和 Hypervisor 来实现该函数。
  • 0 => _ 语法表示在运行内嵌汇编代码之前将寄存器初始化为 0，并在之后忽略寄存器中的内容。我们需要使用 inout 而非 in，因为该调用操作可能会破坏寄存器中的内容。
  • 所用 main 函数必须是 #[no_mangle] 和 extern "C"，因为是从 entry.S 中的入口点调用该函数。
  • _x0–_x3 表示寄存器 x0-x3 的值，引导加载程序通常使用这些值来传递各种内容（例如将指针传递到设备树）。根据标准的 aarch64 调用规范（extern "C"指定使用此规范），需要使用寄存器 x0-x7 将前 8 个参数传递给函数，因此 entry.S 无需执行任何特殊操作，只要确保不会更改这些寄存器。
  • 在 QEMU 中，使用 src/bare-metal/aps/examples 目录下的 make qemu_psci 运行该示例。