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標題: ARM異常處理小結 [打印本頁]

作者: crcrwxy 時間: 2014-3-13 14:46
標題: ARM異常處理小結
異常就是正在執行的指令，由于各種軟件或硬件故障被打斷，比如，在讀數據或指令時，訪問存儲器失敗、產生了一個外部硬件中斷等。當這些情況發生時，在ARM系統里，由異常和中斷處理程序做出相應的處理，當處理完成后，要返回到被中止的指令，使被中止的指令能夠繼續正常執行下去。因此，確定異常和中斷處理程序的返回地址是一個非常重要的問題。
下面是中斷異常入口、返回指令、返回地址的一個表，ARM R14_x 是發生中斷時保存到R14的返回地址，pc指的是發生了中斷的那條指令的地址。

異常或入口	返回指令	ARM R14_x
BL	MOV PC,R14	PC+4
SWI	MOVS PC,R14_svc	PC+4
未定義的指令	MOVS PC,R14_und	PC+4
預取指中止	SUBS PC,R14_abt,#4	PC+4
快中斷	SUBS PC,R14_fiq,#4	PC+4
中斷	SUBS PC,R14_irq,#4	PC+4
數據中止	SUBS PC,R14_abt,#8	PC+8

中斷處理

當外部中斷IRQ和FIQ(Fast Interrpt Request,快速中斷請求)發生時，ARM核完成一部分工作。當然，這些工作是任何異常發生時都必須要做的，所以ARM處理器就會自動帶我們完成。其它重要的工作，必須由程序員來完成。ARM處理器處理的事包括從用戶模式切換到IRQ模式、狀態寄存器值的變化及跳轉。比如說，處理器自動跳轉到從0x0地址開始的異常中斷向量表的0x18處，在向量表的0x18處，最簡單的指令為”B HandlerIRQ”。

那程序員所要關心的就是實現具體的異常處理程序(HandlerIRQ)。當用ARM匯編語言實現HandlerIRQ函數的時候，如何確定HandlerIRQ函數正確地返回地址，使被中止的指令能夠繼續正常執行下去。

比較常用的中斷處理程序結構如下：

HandlerIRQ ；中斷響應，從向量表直接跳來

SUB R14,R14,#4 ；計算返回地址

STMFD R13,{R0-R3,R14} ；保護現場，一般只需要保護{R0-R3,LR}

BL irqHandler ；跳到具體的異常處理函數

LDMFD R13,{R0-R3,PC}^ ；恢復現場

有程序可以看出，通過”SUB R14,R14,#4”計算中斷函數的返回地址。那有人一定會問，為什么計算返回地址的時候要減去4呢？

地址指令

0x100 MOV R0,#0x00

0x104 MOV R0,#0x00

0x108 MOV R1,#0x01

0x10C MOV R2,#0x02

看上個代碼片段，比如在執行地址為0x104的MOV指令時，突然來了一個IRQ中斷，這個中斷打斷了MOV指令的執行，這個時候就要去跳轉到異常處理函數，之后還要返回0x104地址重新執行MOV指令。當中斷發生時，LR里面保存了用戶模式下PC的值，那么當執行地址為0x104的MOV指令時，PC的值應該是0x10C，前面介紹過，當發生跳轉時，處理器會對LR進行一個自動的更新動作：LR=LR-0x4，這樣LR里面的地址是0x10C-0x04=0x108。但是0x108并不是我們要的地址，因為中斷發生在地址為0x104的MOV指令執行的時候，所以中斷處理完后應該返回這個地址。這就是在計算返回地址的時候LR減去4的原因。對于FIQ中斷和預取指中止異常，計算返回地址方法和IRQ相同。

作者: Hugo801122 時間: 2014-3-14 02:52
總結得不錯，贊！

作者: spy007868 時間: 2014-3-16 08:57
復制下來！！！！！！！我自己好好學習！！！！！！！！！！！！

謝謝.jpg (8.65 KB)

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