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2020年03月15日 | ARM的异常响应过程
2020-03-15 来源：eefocus
其他内容不再赘述，现在粘贴三张需要的表
表1 异常类型，优先级及向量地址
表2 ARM状态下的寄存器组织（Thumb下是其一部分，就不列了）
Thumb状态下的寄存器组织
Thumb状态下的寄存器组是ARM状态下的子集，高位寄存器R8~R12在Thumb状态
下不可见，在Thumb-2下可使用
表3 当前程序状态寄存器CPSR - 1个,备份程序寄存器SPSR_mode（svc,irq,und,fiq,abt）-5个
N~Q为条件码，不做赘述
...........................
控制位含义如下：
I 为中断禁止控制位，I=1禁止外部IRQ中断，I=0允许IRQ中断。
F 为禁止快速中断FIQ的控制位，F=1禁止，F=0允许。
T 为ARM与Thumb指令切换，T=1执行Thumb指令，T=0执行ARM指令。若不具备Thumb指令的处理器，T=1时表示强制下一条执行的指令产生未定义的指令中断。
M4~M0为模式选择位，决定处理器处于何种模式，具体见表1
表4 ARM处理器工作模式
eg:对于CPSR寄存器，选择用户模式且使用快速中断FIQ,禁止IRQ中断，Thumb状态，则CPSR的值为：0x000000B0.
嗯，看完这些，就可以描述ARM异常中断的响应过程和异常处理程序的返回过程了
一：ARM异常的中断响应过程
除了复位异常立即中止当前指令外，其他情况都是处理器完成当前指令才去执行异常处理程序。
1.保存CPSR(当前程序状态寄存器)的值到将要执行异常中断对应的SPSR(备份程序寄存器)。
--SPSR有五组，分别是svc,irq,und,fiq,abt
2.设置当前状态寄存器CPSR的值
设置CPSR的M0-M4的5个位，进入相应工作模式。同时也可以设置F,I,T来禁止允许相应中断，例：设置I=0禁止IRQ中断；设置F=1进入复位模式或者FIQ模式以禁止FIQ中断。
3.将引起异常指令的下一条地址(断点地址)保存到新的异常工作模式的LR(R14_mode,程序链接寄存器)中，使得异常处理程序执行完后能正确返回原来的程序处继续执行。
例如异常中断发生，R13_mode存放堆栈指针，R14_mode存放断点地址。
4.给程序计数器PC强制赋值，转入表1所示的向量地址，以便执行相应的处理程序。
二：从异常处理程序中返回
复位异常发生后，从0x00000000开始重新执行程序，无需返回。其余异常处理完成后必须回到原来程序处执行。
1.将SPSR_mode寄存器的值复制到CPSR中，使得CPSR恢复到原先状态。
1.根据异常类型将PC值恢复成断点地址，以继续执行用户原来运行着的程序。
2.清除CPSR的中断禁止标志I和F，开放外部中断IRQ和快速中断FIQ。
程序状态字和断点地址的恢复是同时进行的，先恢复一方会产生错误。
先恢复CPSR，则保存断点地址的R14_mode不能访问。
先恢复断点地址,则异常处理程序失去对指令的控制，以至于CPSR不能恢复。
在应用程序的设计中，首先要进行异常向量的初始化处理，采用的方法是在异常向量表的特定位置放置一条跳转指令，跳转到异常处理程序。当ARM处理器发生异常时，程序计数器PC会被强制设置为对应得异常向量，从而跳转到异常处理程序，当异常处理完成以后返回到主程序继续执行。
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史海拾趣
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