arm嵌入式系統(tǒng)第一講-在線瀏覽
2025-06-29 13:57本頁(yè)面
【正文】 寄存器 )直接修改 CPSR的 T位的做法是不安全的。 處理器模式 說(shuō)明 用戶 (usr) 正常工作模式，不能直接切換到其他模式 特權(quán)模式 系統(tǒng) (sys) 與用戶模式相似，但能直接切換到其他模式 異常模式 管理 (svc) 只有在系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時(shí)才進(jìn)入此模式 中止 (abt) 在 ARM7內(nèi)核中無(wú)效 未定義 (und) 只有在未定義指令異常響應(yīng)時(shí)才進(jìn)入此模式 中斷 (irq) 只有在 IRQ異常響應(yīng)時(shí)才進(jìn)入此模式 快速中斷 (fiq) 只有在 FIQ異常響應(yīng)時(shí)才進(jìn)入此模式 ARM處理器模式 ? 只有特權(quán)模式下才能對(duì)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器CPSR的所有控制位直接進(jìn)行讀 /寫(xiě)訪問(wèn)，而在非特權(quán)模式下只允許對(duì) CPSR的控制位進(jìn)行間接訪問(wèn)。 ? 處理器復(fù)位后進(jìn)入管理模式，操作系統(tǒng)內(nèi)核通常處于管理模式。 ARM處理器內(nèi)部寄存器 ? ARM7DMI內(nèi)部有 37個(gè)用戶可訪問(wèn)的 32位寄存器，其中 6個(gè) 32位寬的狀態(tài)寄存器目前只使用了其中的 12位。 ARM處理器內(nèi)部寄存器 當(dāng)前程序狀態(tài) 寄存器 CPSR ? ARM內(nèi)核通過(guò) CPSR來(lái)監(jiān)視和控制內(nèi)部操作，每種異常模式都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的程序狀態(tài)保存寄存器SPSR，用于保存任務(wù)在異常發(fā)生之前的 CPSR的內(nèi)容。 ? N 負(fù)標(biāo)識(shí)，運(yùn)算結(jié)果的最高位，記錄標(biāo)識(shí)設(shè)置操作的結(jié)果 ? Z 零標(biāo)識(shí)，如果標(biāo)識(shí)設(shè)置操作的結(jié)果為 0，置位 ? C 進(jìn)位標(biāo)識(shí)，記錄無(wú)符號(hào)加法溢出，減法借位 ? V 溢出標(biāo)識(shí)，記錄標(biāo)識(shí)設(shè)置操作的有符號(hào)溢出 當(dāng)前程序狀態(tài) 寄存器 CPSR ? CPSR的低八位為控制位，分別是： ?中斷禁止 I和 F ?處理器狀態(tài)位 T ?處理器模式位 M4~M0 ? 發(fā)生異常時(shí)，控制位改變。 異常向量表 地址 異常 進(jìn)入時(shí)的模式 I F 0x00000000 復(fù)位 管理 禁止 禁止 0x00000004 未定義指令 未定義 I F 0x00000008 軟件中斷 管理 禁止 F 0x0000000C 中止 (預(yù)取 ) 中止 I F 0x00000010 中止 (數(shù)據(jù) ) 中止 I F 0x00000014 保留 保留 0x00000018 IRQ 中斷 禁止 F 0x0000001C FIQ 快速中斷 禁止 禁止 異常優(yōu)先級(jí) 優(yōu)先級(jí) 異常 最高 最低 1 復(fù)位 2 數(shù)據(jù)中止 3 FIQ 4 IRQ 5 預(yù)取指中止 6 未定義指令 6 軟件中斷 SWI 進(jìn)入異常 ? 保存返回地址到 LR ? 保存 CPSR的當(dāng)前值到相應(yīng)異常模式下的SPSR ? 設(shè)置 CPSR為相應(yīng)的異常模式，禁止相應(yīng)中斷控制位，防止不受控制的中斷嵌套 ? 設(shè)置 PC為相應(yīng)異常處理程序的中斷入口向量地址 退出異常 ? 用 LR中的值減去偏移量再恢復(fù) PC ? 用 SPSR恢復(fù) CPSR ? 在入口處置位的中斷禁止控制位清零 復(fù)位異常 ? nRESET信號(hào)被拉低時(shí)， ARM處理器放棄正在執(zhí)行的指令； nRESET信號(hào)恢復(fù)高電平時(shí)， ARM處理器執(zhí)行以下操作： ?強(qiáng)制進(jìn)入管理模式 ?禁止 IRQ和 FIQ ?進(jìn)入 ARM狀態(tài) ?強(qiáng)制 PC從 0x0000 0000開(kāi)始執(zhí)行 ? 復(fù)位后，除 PC和 CPSR之外的所有寄存器的值都是隨機(jī)的。 FIQ快速中斷異常 ? CPSR的 F位被清零時(shí)，可以發(fā)生 FIQ異常。 ? FIQ有 8個(gè)專用寄存器，使得進(jìn)入 FIQ時(shí)不用壓棧，以提高響應(yīng)速度。 未定義指令異常 ? 當(dāng) ARM處理器遇到一條自己和系統(tǒng)內(nèi)任何協(xié)處理器都無(wú)法執(zhí)行的指令時(shí)，發(fā)生未定義指令異常。 中止異常 ? 中止表示當(dāng)前對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)不能被完成。 SWI軟件中斷異常 ? 由于系統(tǒng)正常工作是在用戶模式下進(jìn)行的，如果需要切換到特權(quán)模式就必須使用軟件中斷切換到管理模式。 ARM體系的存儲(chǔ)系統(tǒng) ? ARM處理器采用馮諾依曼結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條 32位數(shù)據(jù)總線。 存儲(chǔ)器格式 ? 位于地址 A的字包含的字節(jié)位于地址 A、A+ A+ A+3 ? 位于地址 A的半字包含的字節(jié)位于地址 A、A+1 ? 位于地址 A+2的半字包含的字節(jié)位于地址A+ A+3 ? 位于地址 A的字包含的半字位于地址 A、A+2 LPC2022系列 A
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