arm處理器的工作模式(ppt40頁)(參考版)
2025-03-11 08:40本頁面
【正文】 ARM的異常 ARM中斷的優(yōu)先級 ARM異常 優(yōu)先級 異 常 1（最高） 復(fù)位 2 數(shù)據(jù)中止 3 FIQ 4 IRQ 5 預(yù)取指令中止 6（最低） 未定義指令、 SWI 演講完畢，謝謝觀看！ 。 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(fù) 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。 ARM異常 ? 未定義指令異常返回 當(dāng) ARM處理器遇到不能處理的指令時，會產(chǎn)生未定義指令異常。 如果發(fā)生了指令預(yù)取中止異常，無論是在 ARM狀態(tài)還是Thumb狀態(tài)，其返回指令為： SUBS PC, R14_abt, 4 ；重新執(zhí)行被中止的指令 ARM異常 ? 數(shù)據(jù)中止（ Abort ）異常返回 如果發(fā)生了數(shù)據(jù)中止異常，無論是在 ARM狀態(tài)還是 Thumb狀態(tài)，其返回指令為： SUBS PC, R14_abt, 8 重新執(zhí)行被中止的指令 ? 軟件中斷指令（ SWI）異常返回 用于進入管理模式，常用于請求執(zhí)行特定的管理功能。 可以認為應(yīng)用程序總是從復(fù)位異常處理程序開始執(zhí)行的，因此復(fù)位異常處理程序不需要返回。 ? 恢復(fù) CPSR的值 將 SPSR復(fù)制回 CPSR中。 ? FIQ模式還有額外的專用寄存器R8_fiq～ R12_fiq，使用這些寄存器可以加快快速中斷的處理速度。 一般地說，矢量地址處將包含一條指向相應(yīng)程序的轉(zhuǎn)移指令，從而可跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常中斷處理程序處執(zhí)行異常中斷處理程序 。 ARM異常 設(shè)置當(dāng)前狀態(tài)寄存器 CPSR中的相應(yīng)位 ? 設(shè)置 CPSR模式控制位 CPSR［ 4： 0］，使處理器進入相應(yīng)的執(zhí)行模式； ? 設(shè)置中斷標志位 （ CPSR［ 6］ =1），禁止 IRQ中斷； ? 設(shè)置中斷標志位 （ CPSR［ 7］ =1）禁止 FIQ中斷，當(dāng)進入 Reset或 FIQ模式時。ARM處理器對異常中斷的響應(yīng)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。 – FIQ支持數(shù)據(jù)傳送和通道處理，并有足夠的私有寄存器，從而在應(yīng)用中可避免對寄存器保存的需求，減少了開銷。 – 系統(tǒng)的外設(shè)可通過該異常請求中斷服務(wù)。 ? 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(dāng)前指令訪問時，產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常。 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。若協(xié)處理器沒有響應(yīng)，就會出現(xiàn)未定義指令異常。復(fù)位后， ARM處理器在禁止中斷的管理模式下，從地址 0x00000000或 0xFFFF0000開始執(zhí)行指令。 中斷處理與子程序調(diào)用的區(qū)別： 中斷是隨機的，并且與正在執(zhí)行的程序無關(guān)；子程序調(diào)用是程序的主動行為，并且與正在執(zhí)行的程序密切相關(guān)。在當(dāng)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。例如，跳轉(zhuǎn)指令， B、 BL、 BLX和 BX。 我們需要處理所有的異常，盡管我們可以簡單的在某些異常處理程序處放置死循環(huán)。 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。 異常的處理： 也用中斷的方式進行處理。異常是與當(dāng)前所執(zhí)行的程序有關(guān)的。因此，使用中斷既可以實現(xiàn) CPU與外設(shè)并行工作，又可以實時處理各種緊急事件。 中斷是計算機系統(tǒng)基本的功能 利用中斷，外設(shè)可以與CPU并行工作，當(dāng)外設(shè)需要傳輸數(shù)據(jù)或控制時，向 CPU發(fā)出中斷請求信號。中斷事件也常稱為 外中斷 。這是中斷的本來意義。程序員可以直接訪問 8個通用的寄存器（ R0~R7），程序計數(shù)器 PC、堆棧指針 SP、鏈接寄存器 LR和當(dāng)前狀態(tài)寄存器 CPSP。保留位將用于 ARM版本的擴展。 ? 如果處理器運行在特權(quán)模式，這些位也可以由程序修改。 ? 保存程序狀態(tài)寄存器 SPSR_mode (Saved Program Status Register) SPSR_mode用來進行異常處理，其功能包括： ─ 保存 ALU中的當(dāng)前操作信息 當(dāng)
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