關(guān)于A(yíng)RM核異常與中斷處理機制研究

一.ARM處理器異常及其對應的模式

　　當一個(gè)異常發(fā)生時(shí)，ARM處理器總是切換到ARM狀態(tài)(即非Thumb狀態(tài))。Thumb指令集沒(méi)有包含進(jìn)行異常處理時(shí)需要的一些指令，因此在異常中斷時(shí)，還是要使用ARM指令。

　　每種異常都導致內核進(jìn)入一種特定的模式。此外，可以通過(guò)修改cpsr，進(jìn)入任何ARM處理器模式。用戶(hù)和系統模式是僅有的可不通過(guò)相應異常進(jìn)入的2中模式。

　　當一個(gè)異常導致模式的改變時(shí)，內核自動(dòng)的：

　　把cpsr保存到相應異常模式下的spsr

　　把pc保存到相應模式下的lr

　　設置cpsr為相應異常模式

　　設置pc為相應異常處理程序的入口地址

　　二.向量表

　　異常發(fā)生時(shí)，ARM跳轉地址組成的表。

　　三.異常優(yōu)先級

　　復位異常是優(yōu)先級最高的異常，一旦復位異常產(chǎn)生，總是會(huì )發(fā)生復位異常。注意：當一條不屬于A(yíng)RM或Thumb指令集的指令到達流水線(xiàn)的執行階段時(shí)，若此時(shí)沒(méi)有其它異常發(fā)生，就會(huì )產(chǎn)生未定義指令異常。ARM處理器會(huì )“詢(xún)問(wèn)”協(xié)處理器，看它能否將其作為一條協(xié)處理器指令來(lái)處理。由于協(xié)處理器在流水線(xiàn)之后，所以指令確認可以在內核的執行階段進(jìn)行。如果這條指令不屬于任何一個(gè)協(xié)處理器，則會(huì )產(chǎn)生未定義指令異常。

　　四.中斷

　　中斷延時(shí)是指：從外部請求信號發(fā)出到取出對應的中斷服務(wù)程序(ISR)的第一條指令，這期間的間隔時(shí)間。

　　五.中斷源及其識別方法

　　S3C2440A有60個(gè)中斷源，IRQ有兩種中斷識別方法：向量中斷和非向量中斷。FIQ只有非向量中斷。在IRQ各個(gè)中斷源中的某一個(gè)中斷源的中斷請求被響應時(shí)，CPU轉至0x18處自動(dòng)加載一條轉移指令轉至相應中斷源的固定中斷向量處。IRQ各個(gè)中斷源的向量地址是固定的，每個(gè)占用一個(gè)字單元。IRQ各個(gè)中斷源若采用非向量中斷，任意一個(gè)中斷源發(fā)出中斷請求，都認為發(fā)生了IRQ中斷請求，并自動(dòng)轉入IRQ中斷服務(wù)程序執行。IRQ中斷服務(wù)程序主要功能是將軟件設定的中斷向量表中相應的中斷源服務(wù)程序入口地址送給PC，并轉其執行。在非向量中斷模式下，一般在IRQ處放置一條轉移指令：B IsrIRQ 。其中，IsrIRQ為所有IRQ中斷服務(wù)程序的總入口地址，也是非向量中斷模式的中斷源判別及散轉程序。

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