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分类: 嵌入式

2010-07-28 09:53:55

:转载时请以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本声明
http://kellycan.blogbus.com/logs/10669519.html

1.复位异常

(1)当内核的nRESET信号被拉低时,ARM处理器放弃正在执行的指令,当nRESET信号再次变高时,ARM处理器进行复位操作;

(2)系统复位后,进入管理模式对系统进行初始化,复位后,只有PC(0x00000000)和CPSR(nzcvqIFt_SVC)的值是固定的,另外寄存器的值是随机的。

2.IRQ异常

(1)当CPSR中的相应的中断屏蔽被清除时,内核的nIRQ信号被拉低时可产生IRQ异常;

(2)由于ARM处理器的三级流水线结构,当异常发生时,PC的值等于当前执行指令的地址+8(即正确的中断返回地址+4),因此R14保存的值是 中断返回地址+4 ,所以当异常要返回时须执行以下指令:

SUBS   PC,R14_irq,#4             ;PC=R14 - 4

注意:在SUB指令尾部有个S,并且PC是目标寄存器,所以程序返回时CPSR将自动从SPSR寄存器中恢复;

(3)将用户模式下的CPSR保存到SPSR_irq中;

(4)设置PC为IRQ异常处理程序的中断入口向量地址,在IRQ模式下该向量地址为0x00000018。

3.FIR异常

(1)当CPSR中的相应F位被清零时,内核的nFIR信号被拉低时可产生FIR异常,FIQ异常是优先级最高的中断;

(2)FIQ异常的进入和退出与IRQ异常类似;

(3) 快速中断模式有8个专用的寄存器,可用来满足寄存器保护的需要,因此从其他模式进入FIQ模式时这些寄存器不用压栈了,提高程序运行的速度,且在中断入口 地址的安排上,FIQ处于所有异常入口的最后,这是为了让用户可以从FIQ异常入口处(0x1c)就开始安排中断服务程序,而不需要再次跳转。

4.未定义指令异常

(1)当ARM在对一条未定义指令进行译码时,发现这是一条自己和系统内任何协处理器都无法执行的指令时,就会发生未定义指令异常;

(2)由于是在对未定义指令译码时发生异常,所以PC的值等于未定义指令的地址+4(即刚好为中断返回地址),因此R14保存的值是 中断返回地址 ,所以当异常要返回时可执行以下指令:

MOVS   PC,R14_und             

5.中止异常

中止表示当前存储器的访问不能完成,是由外部的ABOUT输入信号引起的异常,分为两类:

(1) 预取指中止:由程序存储器引起的中止异常;

(2) 数据中止:由数据存储器引起的中止异常;

5.1预取指中止异常

当 程序发生预取指中止时,ARM内核将预取的指令标记为无效,但在指令到达流水线的执行阶段时才进入异常,因此当前PC的值为当前执行指令的地址+8(即正 确的中断返回地址+4),因此R14保存的值是 中断返回地址+4 ,所以当修复了产生中止的原因后,不管在什么操作状态,处理器都会执行以下指令:

SUBS   PC,R14_abt,#4             ;PC=R14 - 4

5.2数据中止异常

当 发生数据中止异常时,异常会在“导致异常的指令”执行后的下一条指令时才发生,因此当前PC的值为“导致异常的指令”执行后的下一条指令的地址+8(即正 确的中断返回地址+8),因此R14保存的值是 中断返回地址+8,所以当修复了产生中止的原因后,不管在什么操作状态,处理器都会执行以下指令:

SUBS   PC,R14_abt,#8             ;PC=R14 - 8

注意:LPC2000系列ARM是基于ARM7TDMI内核的,不具有MMU,所以不应该发生中止异常,初学者时常会发生中止异常,大多数是因为编写的程序的问题。

6.SWI软件中断异常

(1)所有的任务都是运行在用户模式下的,因此任务只能读CPSR而不能写SPSR。任务切换到特权模式下唯一的途径就是使用一个SWI指令调用,SWI指令强迫处理器从用户模式切换到SVC管理模式,并且IRQ自动关闭,所以软件中断方式常被用于系统调用。

(2)系统调用的具体过程还是看有关uc/os-II等操作系统书,那里比较详细。

(3)SWI处理程序通过执行下面的指令返回:

MOVS   PC,R14_svc

具体为什么偏移量为0,我现在也还没有搞懂,请看到的大虾多多指点,留个言,谢谢了!!!

      经高手指点后明白了原来这么多异常的返回地址问题只要一句话:除 了数据中止以外,所有异常发生时R14保存的值都是跳转时的PC-4,只是软件原因引起的异常时执行时(PC为该指令地址+8)就发生异常跳转了,而硬件 引起的异常为了保证程序安全必须等到当前指令完成后(执行目标已经指向下一个指令,即PC为该指令地址+12)才会发生跳转。

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