【正文】 示執(zhí)行 16bit的 Thumb指令 NegativeZeroCarryOverflow IRQ中斷的響應(yīng) :置 1：禁止響應(yīng)置 0：允許響應(yīng)FIQ中斷的響應(yīng) :置 1：禁止響應(yīng)置 0：允許響應(yīng)條件標(biāo)志模式控制位ARM/Thumb控制標(biāo)志中斷標(biāo)志ARM微處理器：程序狀態(tài)寄存器? 模式控制位 M0M4ARM微處理器：異常? 異常是由內(nèi)部或者外部原因引起的，當(dāng)異常發(fā)生時 CPU將暫停執(zhí)行當(dāng)前指令自動到指定的向量地址讀取指令并且執(zhí)行。– 在 X86上，當(dāng)有異常發(fā)生時 CPU是到指定的向量地址讀取要 執(zhí)行的程序的地址– 而 ARM是到向量地址的地方 讀取指令 ，也就是ARM的向量地址處存放的是一條指令（一般是一條跳轉(zhuǎn)指令） ARM微處理器：異常? ARMCPU將引起異常的類型分為 7種ARM微處理器：異常? 當(dāng)異常出現(xiàn)時，異常模式分組的 R14和 SPSR用于保存狀態(tài)，即： R14_exception_mode=returnlinkSPSR_exception_mode=CPSRCPSR[4:0]=exceptionmodenumberCPSR[5]=0/*在 ARM狀態(tài)執(zhí)行 */ifexception_mode==ResetorFIQthenCPSR[6]=1/*禁止快速中斷 */CPSR[7]=1/*禁止正常中斷 */PC=exceptionvectoraddress? 當(dāng)處理異常返回時，將 SPSR傳送到 CPSR， R14傳送到 PC異常的優(yōu)先級異常向量Vector Table異常處理? 當(dāng)異常產(chǎn)生時 , ARM core:– 拷貝 CPSR 到 SPSR_mode– 設(shè)置適當(dāng)?shù)? CPSR 位： ? 改變處理器狀態(tài)進(jìn)入 ARM 態(tài)? 改變處理器模式進(jìn)入相應(yīng)的異常模式? 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? 返回時 , 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 .Vectortablecanbeat0xFFFF0000onARM720TandonARM9/10familydevicesFIQIRQ(Reserved)Data AbortPrefetch AbortSoftware InterruptUndefined InstructionReset0x1C0x180x140x100x0C0x080x040x0084進(jìn)入異常的操作R14_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IFException_Mode==Reset or FIQ then 。當(dāng)響應(yīng) FIQ異常時，禁止新的 FIQ異常 CPSR[6]=1； CPSR[7]=1；PC=Exception Vector Address當(dāng)異常結(jié)束時，異常處理程序必須： LR（ R14 ）中的值減去偏移量后存入 PC，偏移量根據(jù)異常的類型而有所不同； SPSR的值復(fù)制回 CPSR；。注：恢復(fù) CPSR的動作會將 T、 F和 I位自動恢復(fù)為異常發(fā)生前的值。退出異常例子 : 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返回一個從用戶模式計算的地址 ,PC值存儲在 FIQ模式Registersinuse Registersinuse異常用戶模式 FIQ模式spsr_fiq程序 A IRQ服務(wù)程序系統(tǒng)模式 IRQ模式程序寄存器組圖示進(jìn)入異常過程1. 程序在系統(tǒng)模式下運(yùn)行用戶程序，假定當(dāng)前處理器狀態(tài)為 Thumb狀態(tài)、允許 IRQ中斷；2. 用戶程序運(yùn)行時發(fā)生IRQ中斷，硬件完成以下動作：LR_sysSPSR_irqLR_irqLRPCCPSRSPSRSYS1?0...? ? ? ?MODTFI...N Z C V167。置位 I位（禁止 IRQ中斷）167。清零 T位（進(jìn)入 ARM狀態(tài)）167。設(shè)置 MOD位，切換處理器模式至 IRQ模式167。將下一條指令的地址存入IRQ模式的 LR寄存器167。將 CPSR寄存器內(nèi)容存入IRQ模式的 SPSR寄存器167。將跳轉(zhuǎn)地址存入 PC，實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)IRQ01BackAddrJumpAddrJumpSYS1?0...????“?”表示對該位不關(guān)心在異常處理結(jié)束后，異常處理程序完成以下動作： 程序 A IRQ服務(wù)程序系統(tǒng)模式 IRQ模式程序寄存器組圖示退出異常過程LR_sysSPSR_irqLR_irqLRPCCPSRSPSRSYS1?0...? ? ? ?MODTFI...N Z C V167。將 SPSR寄存器的值復(fù)制回CPSR寄存器；167。將 LR寄存的值減去一個常量后復(fù)制到 PC寄存器，跳轉(zhuǎn)到被中斷的用戶程序。IRQ01BackAddrJumpAddrreturnSYS1?0...????BackAddr4Jump“?”表示對該位不關(guān)心異常的描述：中斷? IRQ：當(dāng)外部 IRQ輸入請求發(fā)生時（ IRQ中斷已經(jīng)被使能），觸發(fā)該異常。? FIQ： FIQ通常被用于 快速傳輸數(shù)據(jù) 。當(dāng)外部 FIQ輸入請求發(fā)生時（ FIQ中斷已經(jīng)被使能），觸發(fā)該異常。? 退出異常：–SUBSPC,R14_irq,4–SUBSPC,R14_fiq,4異常的描述： Abort? PrefetchAbort： CPU在 讀取指令時發(fā)生讀內(nèi)存錯誤 并且 該指令又要被執(zhí)行 則觸發(fā)該異常；如果只是在讀取指令時發(fā)生了內(nèi)存錯誤而該指令又未被執(zhí)行則不會觸發(fā)該異常。? DataAbort：當(dāng) CPU在 讀寫數(shù)據(jù) 時，如果發(fā)生錯誤則觸發(fā)該異常。? 退出異常：– SUBSPC,R14_abt,4PrefetchAbort– SUBSPC,R14_abt,8DataAbort異常的描述： UNDSWI? UndefinedInstructions： CPU執(zhí)行一條未被定義的指令時就會觸發(fā)該異常。這種機(jī)制可以用于通過軟件仿真的方式擴(kuò)展THUMBorARM指令集 。異常的退出：–MOVSPC,R14_und? SWI：軟中斷（ SWI）是執(zhí)行 SWI指令 時觸發(fā)的，該異常主要用于 OS的系統(tǒng)調(diào)用。 異常的退出：–MOVPC,R14_svcARM微處理器：內(nèi)存和 I/O數(shù)據(jù)信息狀態(tài)信息控制信息數(shù)字量模擬量開關(guān)量連續(xù)幾位二進(jìn)制形式表示的數(shù)或字符。如鍵盤輸入的信息以及打印機(jī)、顯示器輸出的信息等時間上連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量等只有兩個狀態(tài)的量，如閥門的合與斷、電路的開與關(guān)等CPU與I/O設(shè)備之間的接口信息反映外設(shè)當(dāng)前工作狀態(tài)的信息READY信號：輸入設(shè)備是否準(zhǔn)備好BUSY信號：輸出設(shè)備是否忙……CPU向外部設(shè)備發(fā)送的控制命令信息?讀寫控制信號?時序控制信號?中斷信號?片選信號?其它操作信號數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制信息都是通過 CPU的數(shù)據(jù)總線傳送，存在 I/O接口的不同端口中：數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制端口ARM微處理器：內(nèi)存和 I/OI/O端口的編址方法，即 I/O端口的地址安排方式存儲器映射編址 I/O映射編址I/O端口的地址與內(nèi)存地址統(tǒng)一編址，即 I/O單元與內(nèi)存單元在同一地址空間I/O端口與內(nèi)存單元分開編址，即 I/O單元與內(nèi)存單元都有自己獨(dú)立的地址空間ARM微處理器：內(nèi)存和 I/O存儲器映射編址 I/O映射方式優(yōu)點(diǎn) ?可采用豐富的內(nèi)存操作指令訪問 I/O單元?無需單獨(dú)的 I/O地址譯碼電路?無需專用的 I/O指令?I/O單元不占用內(nèi)存空間?I/O程序易讀缺點(diǎn) ?外設(shè)占用內(nèi)存空間?I/O程序不易讀I/O操作指令僅有單一的傳送指令 ,I/O接口需有地址譯碼電路舉例 ARM中， I/O端口與內(nèi)存單元統(tǒng)一編址Intel80X86系列， I/O端口與內(nèi)存單元分開編址， I/O端口有自己獨(dú)立的地址空間，其大小為64KBARM微處理器：內(nèi)存和 I/O? ARM的 I/O端口都是 內(nèi)存映射 的方式，即對I/O端口的訪問與內(nèi)存的訪問的方式完全一樣。? 通常將 I/O所映射的存儲系統(tǒng)標(biāo)識為非高速緩存 (uncachable)和非緩沖（ unbufferable)。謝謝！演講完畢，謝謝觀看！