嵌入式開發筆記（四） ARM異常處理

什麼是異常？

（1）正常工做以外的流程都叫異常

（2）異常會打斷正在執行的工做，而且通常咱們但願異常處理完成後繼續回來執行原  來的工做

（3）中斷是異常的一種

 

知識點回顧：

ARM 有7個基本工做模式:

User : 非特權模式，大部分任務執行在這種模式

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FIQ :   當一個高優先級（fast) 中斷產生時將會進入這種模式

IRQ :   當一個低優先級（normal) 中斷產生時將會進入這種模式

Supervisor :當復位或軟中斷指令執行時將會進入這種模式

Abort : 當存取異常時將會進入這種模式

Undef : 當執行未定義指令時會進入這種模式

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System : 使用和User模式相同寄存器集的特權模式

小結：

（1）FIQ，IRQ，Supervisor，Abort ，Undef 五種都爲異常模式。

    （2）同步  同步時鐘  ，異步 靠中斷（一種特殊的中斷）來實現

 

1.異常向量表

1.1特色：

（1）全部的CPU都有異常向量表，這是CPU設計時就設定好的，是硬件決定 的。

（2）當異常發生時，CPU會自動動做（PC跳轉到異常向量到處理異常，有時 伴有一些輔助動做）

（3）異常向量表是硬件向軟件提供的處理異常的支持。

 

    1.2ARM的異常處理機制

 

 

1.21向量表：

 （1）復位異常                          0X00

 （2）未定義異常 0X04

 （3）軟中斷 0X08

 （4）Prefetch Abort （預取指異常） 0X0C

 （5）Data abort（數據訪問異常） 0X10

 （6）Reserved（空） 0X14

 （7）IRQ (外部中斷模式) 0X18

  (8) FRQ （快速中斷模式） 0X1C

 

筆記：內存地址規劃

1.22處理機制

1.23當異常產生時：ARM core:

 （1）拷貝 CPSR 到 SPSR_<mode>

 （2）設置適當的 CPSR 位：

          1.改變處理器狀態進入 ARM 態

          2.改變處理器模式進入相應的異常模式

          3.設置中斷禁止位禁止相應中斷 (若是須要)

 （3）保存返回地址到 LR_<mode>

 （4）設置 PC 爲相應的異常向量

1.24返回時, 異常處理須要:

         （1）從 SPSR_<mode>恢復CPSR

         （2）從LR_<mode>恢復PC

         （3）Note:這些操做只能在 ARM 態執行.

 

        1.25知識小結：

 

1.改變處理器狀態進入 ARM 態

 

            T Bit

            僅ARM  xT架構支持

            T = 0: 處理器處於 ARM 狀態

            T = 1: 處理器處於 Th

 

    2..改變處理器模式進入相應的異常模式

            Mode位：

                處理器模式位

3.設置中斷禁止位禁止相應中斷 (若是須要)

    中斷禁止位：

            I  = 1: 禁止  IRQ.

            F = 1: 禁止  FIQ.

總結：

（1）異常處理中有一些是硬件自動作的，有一些是程序員須要本身作的。須要搞清楚 哪些是須要本身作的，才知道如何寫代碼。

（2）以上說的是CPU設計時提供的異常向量表，通常成爲一級向量表。有些CPU爲 了支持多箇中斷，還會提供二級中斷向量表，處理思路相似於這裏說的一級中斷 向量表。