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ARM异常处理小结【武汉华嵌】

菜鸟
2013-08-15 10:07:45    评分
异常就是正在执行的指令,由于各种软件或硬件故障被打断,比如,在读数据或指令时,访问存储器失败、产生了一个外部硬件中断等。当这些情况发生时,在ARM系统里,由异常和中断处理程序做出相应的处理,当处理完成后,要返回到被中止的指令,使被中止的指令能够继续正常执行下去。因此,确定异常和中断处理程序的返回地址是一个非常重要的问题。 下面是中断异常入口、返回指令、返回地址的一个表,ARM R14_x 是发生中断时保存到R14的返回地址,pc指的是发生了中断的那条指令的地址。

 


异常或入口 返回指令 ARM R14_x BL MOV    PC,R14 PC+4 SWI MOVS PC,R14_svc PC+4 未定义的指令 MOVS PC,R14_und PC+4 预取指中止 SUBS   PC,R14_abt,#4 PC+4 快中断 SUBS   PC,R14_fiq,#4 PC+4 中断 SUBS   PC,R14_irq,#4 PC+4 数据中止 SUBS   PC,R14_abt,#8 PC+8


 

中断处理 当外部中断IRQFIQ(Fast Interrpt Request,快速中断请求)发生时,ARM核完成一部分工作。当然,这些工作是任何异常发生时都必须要做的,所以ARM处理器就会自动带我们完成。其它重要的工作,必须由程序员来完成。ARM处理器处理的事包括从用户模式切换到IRQ模式、状态寄存器值的变化及跳转。比如说,处理器自动跳转到从0x0地址开始的异常中断向量表的0x18处,在向量表的0x18处,最简单的指令为”B HandlerIRQ” 那程序员所要关心的就是实现具体的异常处理程序(HandlerIRQ)。当用ARM汇编语言实现HandlerIRQ函数的时候,如何确定HandlerIRQ函数正确地返回地址,使被中止的指令能够继续正常执行下去。 比较常用的中断处理程序结构如下: HandlerIRQ ;中断响应,从向量表直接跳来 SUB R14,R14,#4 ;计算返回地址 STMFD R13,{R0-R3,R14} ;保护现场,一般只需要保护{R0-R3,LR} BL irqHandler ;跳到具体的异常处理函数 LDMFD R13,{R0-R3,PC}^ ;恢复现场 有程序可以看出,通过”SUB R14,R14,#4”计算中断函数的返回地址。那有人一定会问,为什么计算返回地址的时候要减去4呢? 地址          指令 0x100      MOV R0,#0x00 0x104     MOV R0,#0x00 0x108     MOV R1,#0x01 0x10C     MOV R2,#0x02 看上个代码片段,比如在执行地址为0x104MOV指令时,突然来了一个IRQ中断,这个中断打断了MOV指令的执行,这个时候就要去跳转到异常处理函数,之后还要返回0x104地址重新执行MOV指令。当中断发生时,LR里面保存了用户模式下PC的值,那么当执行地址为0x104MOV指令时,PC的值应该是0x10C,前面介绍过,当发生跳转时,处理器会对LR进行一个自动的更新动作:LR=LR-0x4,这样LR里面的地址是0x10C-0x04=0x108。但是0x108并不是我们要的地址,因为中断发生在地址为0x104MOV指令执行的时候,所以中断处理完后应该返回这个地址。这就是在计算返回地址的时候LR减去4的原因。对于FIQ中断和预取指中止异常,计算返回地址方法和IRQ相同。



关键词: 武汉     华嵌     异常     处理    

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