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《第6章 arm異常中斷處理及程序設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第6章ARM異常處理及程序設(shè)計異常(exception)由內(nèi)部或外部源產(chǎn)生以引起處理器處理一個事件。例如，外部中斷或試圖執(zhí)行未定義指令都會引起異常。在處理異常之前，處理器狀態(tài)必須保留（當前程序的狀態(tài)、位置、臨時數(shù)據(jù)），以便在異常處理程序完成后，原來的程序能夠重新執(zhí)行。同一時刻可能出現(xiàn)多個異常。ARM支持7種類型的異常。表6-1列出了異常的類型以及處理這些異常的處理器模式。異常出現(xiàn)后，強制從異常類型對應(yīng)的固定存儲器地址開始執(zhí)行程序。這些固定的地址稱為異常向量(ExceptionVectors)。6.1ARM異常類型及處理方式當異常出現(xiàn)
2、時，異常模式分組的R14和SPSR用于保存當前程序的位置和狀態(tài)，即R14_=returnlinkSPSR_=CPSRCPSR[4:0]=exceptionmodenumberCPSR[5]=0／*在ARM狀態(tài)執(zhí)行*／if==ResetorFIQthenCPSR[6]=1／*禁止快速中斷*／／*否則CPSR[6]不變*／CPSR[7]=1／*禁止正常中斷*/PC=exceptionvectoraddress當處理異常返回時，將SPSR傳送到CP
3、SR，R14傳送到PC。這可用兩種方法完成，即使用帶S位的數(shù)據(jù)處理指令，將PC作為目的寄存器；使用帶恢復(fù)CPSR的多加載指令。１．復(fù)位處理器上一旦有復(fù)位輸入，ARM處理器立刻停止執(zhí)行當前指令。復(fù)位完成下列操作R14_svc=UNPREDICTABLEvalueSPSR_svc=UNPREDICTABLEvalueCPSR[4:0]=0b10011/*進入管理模式*/CPSR[5]＝0/*在ARM狀態(tài)下執(zhí)行*/CPSR[6]＝1/*禁止快速中斷*/CPSR[7]＝1/*禁止正常中斷*/Ifhighvectorsconfiguredth
4、enPC=0xFFFF0000ElsePC=0x00000000復(fù)位后,ARM處理器在禁止中斷的管理模式下,從地址0x00000000或0xFFFF0000開始執(zhí)行指令。２．未定義指令異常當ARM處理器執(zhí)行協(xié)處理器指令時，它必須等待任一外部協(xié)處理器應(yīng)答后，才能真正執(zhí)行這條指令。若協(xié)處理器沒有響應(yīng)，就會出現(xiàn)未定義指令異常。若試圖執(zhí)行未定義的指令，也會出現(xiàn)未定義指令異常。未定義指令異常可用于沒有物理協(xié)處理器(硬件)的系統(tǒng)上，對協(xié)處理器進行軟件仿真，或在軟件仿真時進行指令集擴展。當未定義指令異常出現(xiàn)時，執(zhí)行下列操作：R14_und=add
5、ressofnextinstructionaftertheundefinedinstructionSPSR_und=CPSRCPSR[4:0]=0b11011/*進入未定義模式*/CPSR[5]=0/*在ARM狀態(tài)執(zhí)行*//*CPSR[6]不變*/CPSR[7]=1/*禁止正常中斷*/IfhighvectorsconfiguredthenPC=0xFFFF0004ElsePC=0x00000004在仿真未定義指令后，使用下列指令返回，即MOVSPC，R14上面的指令恢復(fù)PC(從R14_und)和CPSR(從SPSR_und)，并返回
6、到未定義指令后的下一條指令。3．軟件中斷異常軟件中斷指令SWI(SoftWareInterruptlnstruction)進入管理模式，以請求特定的管理(操作系統(tǒng))函數(shù)。當執(zhí)行SWI時，完成下列操作：R14_svc=addressofnextinstructionaftertheSWIinstructionSPSR_svc=CPSRCPSR[4:0]=0b10011/*進入管理模式*/CPSR[5]=0/*在ARM狀態(tài)執(zhí)行*//*CPSR[6]不變*/CPSR[7]=1/*禁止正常中斷*/Ifhighvectorsconfigure
7、dthenPC=0xFFFF0008ElesPC=0x00000008完成SWI操作后，使用下列指令恢復(fù)PC(從R14_svc)和CPSR(從SPSR_svc)，并返回到SWI指令后的下一條指令，即MOVSPC，R144.預(yù)取指中止(取指令存儲器中止)存儲器系統(tǒng)發(fā)出存儲器中止(abort)信號。響應(yīng)取指激活的中止標記所取的指令無效。若處理器試圖執(zhí)行無效指令，則產(chǎn)生預(yù)取中止異常。若指令未執(zhí)行(例如，指令在流水線中發(fā)生了轉(zhuǎn)移)，則不發(fā)生預(yù)取中止。在ARMv5及以上版本中，執(zhí)行BKPT指令也會產(chǎn)生預(yù)取中止異常。當試圖執(zhí)行一條中止的指令時，
8、將執(zhí)行下列操作：R14_abt=addressoftheabortedinstruction+4SPSR_abt=CPSRCPSR[4:0]=0b10111/*進入中止模式*/CPSR[5]=0/*在ARM狀態(tài)執(zhí)行*//*CPSR[6
