【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Interrupt ReQuest)u未定義指令u預(yù)取中止u數(shù)據(jù)中止u復(fù)位u軟件中斷 Software interruptu 通過軟件中斷產(chǎn)生u 進(jìn)行管理員模式中獲得u 通常要求特殊的管理功能，如操作系統(tǒng)支持異常 2n 異常類型u未定義的指令陷井u 當(dāng) ARM接受到一條不能處理的指令 ,ARM把這條指令提供給任何一個(gè)協(xié)處理器執(zhí)行u 如果協(xié)處理器可以執(zhí)行這條指令但此時(shí)協(xié)處理器忙 ,ARM將等待直到協(xié)處理器準(zhǔn)備好或中斷發(fā)生u 如果沒有協(xié)處理器處理這條指令 ,那么 ARM將處理未定義的指令陷井n 異常優(yōu)先級(jí)(1) Reset (highest priority)(2) Data abort(3) FIQ(4) IRQ(5) Prefetch abort(6) 未定義指令 , Software interrupt (最低優(yōu)先級(jí) )異常 3n 只要產(chǎn)生異常就會(huì)導(dǎo)致正常和程序流程被臨時(shí)停止 ,例如外圍中斷服務(wù)程序n 在異常被處理前 ,當(dāng)前的處理器狀態(tài)必須被保存 ,以便處理程序完成后 ,最后的程序可以被恢復(fù) .異常向量Vector Table異常處理n 當(dāng)異常產(chǎn)生時(shí) , ARM core:– 拷貝 CPSR 到 SPSR_mode– 設(shè)置適當(dāng)?shù)? CPSR 位： n 改變處理器狀態(tài)進(jìn)入 ARM 態(tài)n 改變處理器模式進(jìn)入相應(yīng)的異常模式n 設(shè)置中斷禁止位禁止相應(yīng)中斷 (如需要 )– 保存返回地址到 LR_mode– 設(shè)置 PC 為相應(yīng)的異常向量n 返回時(shí) , 異常處理需要 :– 從 SPSR_mode恢復(fù) CPSR– 從 LR_mode恢復(fù) PC – Note:這些操作只能在 ARM 態(tài)執(zhí)行 .Vector table can be at 0xFFFF0000 on ARM720T and on ARM9/10 family devicesFIQIRQ(Reserved)Data AbortPrefetch AbortSoftware InterruptUndefined InstructionReset0x1C0x180x140x100x0C0x080x040x0048進(jìn)入異常的操作 2R14_Exception_Mode=Return LinkSPSR_Exception_Mode=CPSRCPSR[4:0]=Exception Mode NumberCPSR[5]=0 。當(dāng)運(yùn)行于 ARM狀態(tài)時(shí)IFException_Mode==Reset or FIQ then 。當(dāng)響應(yīng) FIQ異常時(shí)，禁止新的 FIQ異常 CPSR[6]=1； CPSR[7]=1；PC=Exception Vector Address例子 : 用戶模式到 FIQ模式 *spsr_fiqcpsrr7r4r5r2r1r0r3r6r15 (pc)r14_fiqr13_fiqr12_fiqr10_fiqr11_fiqr9_fiqr8_fiqr14 (lr)r13 (sp)r12r10r11r9r8用戶模式 CPSR 復(fù)制到 FIQ 模式 SPSRcpsrr15 (pc)r14 (lr)r13 (sp)r12r10r11r9r8r7r4r5r2r1r0r3r6r14_fiqr13_fiqr12_fiqr10_fiqr11_fiqr9_fiqr8_fiq返回一個(gè)從用戶模式計(jì)算的地址 ,PC值存儲(chǔ)在 FIQ模式Registers in use Registers in use異常用戶模式 FIQ 模式spsr_fiq進(jìn)入 /退出異常概述ARM體系結(jié)構(gòu)與 ARM指令集1. ARM體系結(jié)構(gòu)概覽體系結(jié)構(gòu)概覽2. ARM編程模型編程模型3. ARM指令集指令集4. ARM的的 JTAG調(diào)試結(jié)構(gòu)調(diào)試結(jié)構(gòu)ARM 指令集n Loadstore 結(jié)構(gòu) *– 在通用寄存器中操作– load/store – 從存儲(chǔ)器中讀某個(gè)值 ,操作完后再將其放回存儲(chǔ)器中n 指令分類u數(shù)據(jù)處理指令 – 使用和改變寄存器的值u數(shù)據(jù)傳送指令 – 把存儲(chǔ)器的值拷貝到寄存器中 (load) or 把寄存器中的值拷貝到存儲(chǔ)器中 (store)u控制流指令 216。 分支216。 分支和鏈接 , 保存返回的地址 ,以恢復(fù)最先的次序216。 陷入系統(tǒng)代碼ARM指令的尋址方式 n 立即尋址 n 寄存器尋址 n 寄存器間接尋址 n 基址變址尋址 n 多寄存器尋址 n 相對(duì)尋址 n 堆棧尋址 指令格式n 指令格式u3 地址指令格式 216。 在 ARM狀態(tài)中使用u2 地址指令格式 216。 在 ARM和 THUMB 狀態(tài)下使用ARM指令編碼格式說明 :– Condn 指令執(zhí)行的條件編碼– Opcoden 指令操作符編碼– Sn 決定指令的操作是否影響 CPSR的值– Rdn 操作目標(biāo)寄存器編碼– Rnn 包含第一操作數(shù)的寄存器編碼– Shifter_operandn 表示第二操作數(shù)cond 001 opcode s Rn Rd Shifter_operand 31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 8 7 0n跳轉(zhuǎn)指令 n數(shù)據(jù)處理指令 （ 數(shù)據(jù)交換指令、移位指令（操作）、乘法指令與乘加指令 ） n程序狀態(tài)寄存器訪問指令 n加載 /存儲(chǔ)指令 （ 批量數(shù)據(jù)加載 /存儲(chǔ)指令 ）n協(xié)處理器指令 n異常產(chǎn)生指令 ARM指令集 (共 六大類指令） ARM指令的條件執(zhí)行指令的條件執(zhí)行所有的 ARM指令可包含一個(gè)可選的條件碼，只有在 cpsr中的條件標(biāo)志位滿足指定的條件時(shí)，指令才會(huì)被執(zhí)行。不符合條件的代碼依然占用一個(gè)時(shí)鐘周期（相當(dāng)于一個(gè)NOP指令）。 ARM指令的條件域指令的條件域167。 EQ/NE: 等于 /不等于 (equal / not167。 HS/LO: 無符號(hào)數(shù)高于或等于 /無符號(hào)數(shù)小于 (higher or same/lower)167。 HI/LS: 無符號(hào)數(shù)高于 /無符號(hào)數(shù)低于或等于 (higher/lower or same)167。 GE/LT: 有符號(hào)數(shù)大于或等于 /有符號(hào)數(shù)小于 (greater or equal / less167。than)167。 GT/LE: 有符號(hào)數(shù)大于 /有符號(hào)數(shù)小于或等于 (greater than / less or167。equal)167。 MI/PL: 負(fù) /非負(fù)167。 VS/VC: 溢出 /不溢出 (overflow set / overflow clear)167。 CS/CC: 進(jìn)位 /無進(jìn)位 (carry set / carry clear)ARM指令的條件碼指令的條件碼 ARM指令的條件碼（續(xù)指令的條件碼（續(xù)））注： AL是默認(rèn)的， NV不建議使用。數(shù)據(jù)處理指令 1n 數(shù)據(jù)處理指令的類別– 算術(shù)操作– 按位邏輯操作– 寄存器移位操作– 比較操作n 操作數(shù) : 32bits 寬 。有 3種指定操作數(shù)的方式– 來自寄存器– 第二操作數(shù)可以是常數(shù) (立即數(shù) )– 移位寄存器操作數(shù)n 結(jié)果 : 32bits 寬 , 放在寄存器中u長(zhǎng)乘法產(chǎn)生 64位結(jié)果數(shù)據(jù)處理指令 – 2*cond 0 0 operand 2 opcode S Rn Rd31 28 27 26 25 24 21 20 19 16 15 12 11 0目的寄存器第一操作寄存器設(shè) 置操作 碼算 術(shù) /邏輯 功能8bit 立即 數(shù)125 11 8 7 0rotRm11 7 6 5 4 3 0shiftRm02511 8 7 6 5 4 3