《異常中斷處理》PPT課件

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1、第9章異常中斷處理1AssembleLanguageofARM9.1ARM異常中斷處理概述控制程序的執(zhí)行流程有3種方式：正常情況下，程序每執(zhí)行一條指令，程序計(jì)數(shù)器寄存器pc將增加4或2字節(jié)；通過(guò)跳轉(zhuǎn)指令，程序可以跳轉(zhuǎn)到特定的地址標(biāo)號(hào)處執(zhí)行，或者跳轉(zhuǎn)到特定的子程序處執(zhí)行；B指令BL指令BLX指令,BX指令當(dāng)異常中斷發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行完當(dāng)前指令后，將跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常中斷處理程序處執(zhí)行。2AssembleLanguageofARM異常中斷名稱含義復(fù)位當(dāng)處理器的復(fù)位電平有效時(shí)，產(chǎn)生復(fù)位異常，程序跳轉(zhuǎn)到復(fù)位異常處理程序處執(zhí)行。未定義指令當(dāng)ARM處理器

2、或協(xié)處理器遇到不能處理的指令時(shí)，產(chǎn)生未定義指令異常?？墒褂迷摦惓C(jī)制進(jìn)行軟件仿真。軟件中斷（SWI）該異常由執(zhí)行SWI指令產(chǎn)生，可用于用戶模式下的程序調(diào)用特權(quán)操作指令。可使用該異常機(jī)制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能調(diào)用。指令預(yù)取中止若處理器預(yù)取指令的地址不存在，或該地址不允許當(dāng)前指令訪問(wèn)，存儲(chǔ)器會(huì)向處理器發(fā)出中止信號(hào)，但當(dāng)預(yù)取的指令被執(zhí)行時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生指令預(yù)取中止異常。數(shù)據(jù)訪問(wèn)中止若處理器數(shù)據(jù)訪問(wèn)指令的地址不存在，或該地址不允許當(dāng)前指令訪問(wèn)時(shí)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常。外部中斷請(qǐng)求（IRQ）當(dāng)處理器的外部中斷請(qǐng)求引腳有效，且CPSR中的I位為0時(shí)，產(chǎn)生IRQ異常。系

3、統(tǒng)的外設(shè)可通過(guò)該異常請(qǐng)求中斷服務(wù)?？焖僦袛嗾?qǐng)求（FIQ）當(dāng)處理器的快速中斷請(qǐng)求引腳有效，且CPSR中的F位為0時(shí)，產(chǎn)生FIQ異常。9.1.1ARM體系中異常中斷種類3AssembleLanguageofARM中斷向量表指定了各異常中斷及其處理程序的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通常放在內(nèi)存的低地址端。在ARM體系中，異常中斷向量表的大小為32字節(jié)，其中每個(gè)異常中斷占據(jù)4個(gè)字節(jié)，保留4個(gè)字節(jié)。每個(gè)異常中斷對(duì)應(yīng)的中斷向量表中的4個(gè)字節(jié)空間中存放一條跳轉(zhuǎn)指令或者一條向PC寄存器中賦值的數(shù)據(jù)訪問(wèn)指令。9.1.2異常中斷向量表及異常中斷優(yōu)先級(jí)4AssembleLang

4、uageofARM各異常中斷的中斷向量地址及其異常中斷處理優(yōu)先級(jí)表中斷向量地址異常中斷類型異常中斷模式優(yōu)先級(jí)*0x0復(fù)位特權(quán)模式（SVC）10x4未定義的指令未定義指令中止模式（Undef）60x8軟件中斷（SWI）特權(quán)模式（SVC）60x0c指令預(yù)取中止中止模式50x10數(shù)據(jù)訪問(wèn)中止中止模式20x14保留未使用未使用0x18外部中斷請(qǐng)求（IRQ）外部中斷（IRQ）模式40x1c快速中斷請(qǐng)求（FIQ）快速中斷（FIQ）模式3*注：1最高；6最低5AssembleLanguageofARM9.1.3異常中斷使用的寄存器各異常中斷對(duì)應(yīng)著一定的

5、處理器模式。應(yīng)用程序通常運(yùn)行在用戶模式下。各種不同的處理器模式對(duì)應(yīng)于該處理器模式的物理寄存器組。6AssembleLanguageofARM異常處理中的寄存器使用與異常發(fā)生相關(guān)的模式改變意味著所調(diào)用的異常處理程序至少要訪問(wèn)：私有的SP_(stackpointer).私有的LR_(linkregister).私有的SPSR_(savedprogramstatusregister).在FIQ異常處理中,另有5個(gè)私有的通用寄存器(r8_fiqtor12_fiq).其它的寄存器是所有模式公用的.異常處理程序必須

6、確保其他的寄存器在退出前恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)這可以通過(guò)將任何正在使用的寄存器的內(nèi)容保存在堆棧中，并在返回前恢復(fù)來(lái)實(shí)現(xiàn)任何所需寄存器的初始化要由應(yīng)用程序的起始代碼來(lái)完成，參閱：“EmbeddedSoftwareDevelopment”7AssembleLanguageofARM8AssembleLanguageofARM處理器模式描述用戶模式（usr）正常程序執(zhí)行的模式快速中斷模式（fiq）用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理外部中斷模式（irq）用于通用的中斷處理特權(quán)模式（svc）供操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式（復(fù)位或軟中斷）中止模式(abt)當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)

7、取終止時(shí)進(jìn)入該模式，可用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)。未定義指令中止模式（und）當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式，可用于支持通過(guò)軟件仿真硬件的協(xié)處理器。系統(tǒng)模式（sys）用于運(yùn)行具有特權(quán)級(jí)的操作系統(tǒng)任務(wù)。ARM中的處理器模式9AssembleLanguageofARMVectorTableVectortablecanbeat0xFFFF0000onARM720TandonARM9/10familydevicesFIQIRQ(Reserved)DataAbortPrefetchAbortSoftwareInterruptUndefinedIns

8、tructionReset0x1C0x180x140x100x0C0x080x040x00當(dāng)異常產(chǎn)生時(shí),ARMcore:拷貝CPSR到SPSR_設(shè)置適當(dāng)?shù)腃PSR位：改變處理器狀態(tài)