arm 异常处理

1．寄存器R16用作CPSR(Current Program Status Register，当前程序状态寄存器)，CPSR可在任何运行模式下被访问，它包括条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志位，以及其他一些相关的控制和状态位。

每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR（Saved Program Status Register，备份的程序状态寄存器），当异常发生时，SPSR用于保存CPSR的当前值，从异常退出时则可由SPSR来恢复CPSR。

由于用户模式和系统模式不属于异常模式，他们没有SPSR，当在这两种模式下访问SPSR，结果是未知的

   当中断产生的时候，把CPSR保存在SPSR是自动完成的。

 

对异常的响应

当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作： （自动处理的）

1、将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。若异常是从ARM状态进入，LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋8，与异常的类型有关）；若异常是从Thumb状态进入，则在LR寄存器中保存当前PC的偏移量，这样，异常处理程序就不需要确定异常是从何种状态进入的。例如：在软件中断异常SWI，指令MOV PC，R14_svc总是返回到下一条指令，不管SWI是在ARM状态执行，还是在Thumb状态执行。

2、将CPSR复制到相应的SPSR中。

3、根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。

4、强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。

还可以设置中断禁止位，以禁止中断发生。

如果异常发生时，处理器处于Thumb状态，则当异常向量地址加载入PC时，处理器自动切换到ARM状态

 

从异常返回 （手动处理的）

异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回：

1、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。

2、将SPSR复制回CPSR中。

3、若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。

可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的，因此复位异常处理程序不需要返回。

 

 

 

                                 几种CPU工作模式

 

用户模式（User,usr）	正常程序执行的模式
快速中断模式（FIQ,fiq）	用于高速数据传输和通道处理
外部中断模式（IRQ,irq）	用户通常的中断使用
特权模式（Supervisor,sve）	供操作系统使用的一种保护模式
数据访问中止模式（Abort,abt）	用于虚拟存储及存储保护
未定义指令中止模式（Undefin- ed,und）	用于支持通过软件仿真硬件的协处理器
系统模式（System,sys）	用于运行特权级的操作系统任务

 

除用户模式外都是特权模式(任意地进行处理器模式的切换)。。

除用户模式和系统模式外都是异常模式。

 

对不同的中断模式都有独立的堆栈和独立的堆栈指针(SP)和(LR)

 

 

从SWI和Undef异常返回时使用
movs pc,LR

 

从FIQ,IRQ和预取终止返回时使用
SUBS PC, LR, #4

 

从数据异常返回时使用
SUBS PC, LR, #8

 

在使用上述指令异常返回时，如果LR之前被压栈的话使用LDM
LDMFD SP! {PC}^