arm處理器的工作模式(ppt40頁)(存儲版)
【正文】 – 當處理器工作于 fiq模式時，訪問的寄存器為 R8_fiq～ R12_fiq； – 除 fiq模式以外的其他模式，訪問的寄存器為 R8_usr～ R12_usr。其他情況下， R14用作通用寄存器。 ARM寄存器 (8) ARM的狀態(tài)寄存器 一、兩種程序狀態(tài)寄存器 在 ARM微處理器中，有 CPSR和 SPSR兩種程序狀態(tài)寄存器。保留位將用于 ARM版本的擴展。 中斷是計算機系統(tǒng)基本的功能 利用中斷，外設可以與CPU并行工作，當外設需要傳輸數(shù)據(jù)或控制時，向 CPU發(fā)出中斷請求信號。 ARM程序的三種執(zhí)行流程 ? 順序流程： 每執(zhí)行一條 ARM指令，程序計數(shù)器 （ PC）的值加 4；每執(zhí)行一條 Thumb指令，程序計數(shù)器寄存器（ PC）的值加 2，整個過程是按順序執(zhí)行。 中斷處理與子程序調用的區(qū)別： 中斷是隨機的，并且與正在執(zhí)行的程序無關；子程序調用是程序的主動行為，并且與正在執(zhí)行的程序密切相關。 ? 數(shù)據(jù)中止（訪問數(shù)據(jù)存儲器中止） – 若處理器數(shù)據(jù)訪問指令的地址不存在，或該地址不允許當前指令訪問時，產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常。 ARM異常 設置當前狀態(tài)寄存器 CPSR中的相應位 ? 設置 CPSR模式控制位 CPSR［ 4： 0］，使處理器進入相應的執(zhí)行模式； ? 設置中斷標志位 （ CPSR［ 6］ =1），禁止 IRQ中斷； ? 設置中斷標志位 （ CPSR［ 7］ =1）禁止 FIQ中斷，當進入 Reset或 FIQ模式時。 可以認為應用程序總是從復位異常處理程序開始執(zhí)行的，因此復位異常處理程序不需要返回。 這是因為在早期的 26位地址空間的 ARM處理器中，曾使用地址 0x00000014來捕獲落在地址空間之外的 load和 store存儲器地址。 處理器執(zhí)行以下程序返回，無論是在ARM狀態(tài)還是 Thumb狀態(tài)： MOVS PC, R14_und 以上指令恢復 PC（從 R14_und）和 CPSR（從SPSR_und）的值，并返回到未定義指令后的下一條指令。 ? 恢復 CPSR的值 將 SPSR復制回 CPSR中。ARM處理器對異常中斷的響應過程如下 ： 保存返回地址 將引起異常指令的下一條指令的地址保存到新的異常模式 x下的 R14，即 R14mode中，使異常處理程序執(zhí)行完后能正確返回原程序。 ARM異常 ? 軟件中斷異常 – 該異常由執(zhí)行 SWI指令產(chǎn)生，可使用此機制進行軟件仿真。在當異常中斷處理程序執(zhí)行完成后，程序返回到發(fā)生中斷的指令的下條指令處執(zhí)行。 異常的處理： 也用中斷的方式進行處理。中斷事件也常稱為 外中斷 。 ? 如果處理器運行在特權模式，這些位也可以由程序修改。也即 PC總是指向當前指令的下兩條指令的地址。 ? R14： 寄存器 R14也稱作子程序鏈接寄存器（ Subroutine Link Register）或 鏈接寄存器 LR。 因此，在中斷或異常處理進行運行模式轉換時，由于不同的處理器運行模式均使用相同的物理寄存器，可能會造成寄存器中數(shù)據(jù)的破壞，這一點在進行程序設計時應引起注意。 特點：以各自的中斷或異常方式進入，并且處理各自的中斷或異常。 高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理 ? 外部中斷模式（ irq）： 當一個低優(yōu)先級(normal)中斷產(chǎn)生時將會進入這種模式。 ? 從 Thumb狀態(tài)切換到 ARM狀態(tài) 有兩種情況 ARM處理器自動切換到 Thumb狀態(tài)。 ? 兩種狀態(tài)可以切換 。 ARM處理器的工作狀態(tài)和模式 (2) ? 從 ARM狀態(tài)切換到 Thumb狀態(tài) 有兩種情況 ARM處理器自動切換到 Thumb狀態(tài)。從 ARM狀態(tài)切換到 Thumb狀態(tài) LDR R0, =Lable+1 BX R0 。 – 應用程序不能進行處理器模式的切換。 ARM處理器的工作模式 (4) ? 處理器模式的切換方式： – 軟件控制進行切換。 ? R13和 R14： 每個寄存器對應 6個不同的物理寄存器，其中的一個是用戶模式與系統(tǒng)模式共用，另外 5個物理寄存器，對應于其他 5種不同的異常模式。 與之類似，當發(fā)生中斷或異常時，對應的分組寄存器R14_svc、 R14_irq、 R14_fiq、 R14_abt和 R14_und用來保存 R15的返回值。 ? 當前程序狀態(tài)寄存器 CPSR (Current Program Status Register） – 用來保存當前程序狀態(tài)的寄存器。 Thumb狀態(tài)下的寄存器組織 Thumb狀態(tài)下的寄存器集是 ARM狀態(tài)下寄存器集的子集。 CPU響應其請求進行處理。 對異常的說明
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