昨天的文章，我們談了ARM處理器的七種運行模式，分別是：用戶模式User(usr)，系統模式System(sys)，快速中斷模式(fiq)，管理模式Supervisor(svc)，外部中斷模式(irq)，數據訪問中止模式Abort(abt)，未定義指令中止模式Undfined(und)。

今天我們來談談ARM處理器所支持的七種異常處理。

ARM處理器的異常

當程序在正常執行過程中，出現暫時停止時，我們稱之為發生了異常。比如說，在程序執行過程中，接到一個外部的中斷申請。

處理器在接到中斷申請之后，一般要經過下面的步驟：

保留當前處理器狀態；

處理中斷；

返回中斷前狀態，繼續執行中斷前程序。

當有多個中斷同時申請時，處理器將按照優先級，順次進行處理。

需要指出的是，異常并不完全等同與中斷，中斷只是ARM所支持異常類型的一種。

ARM所支持的異常類型

ARM體系處理器支持的異常處理有7種，下表列出了ARM體系處理器支持的異常及各異常的含義。

• 復位

在復位電平有效時，就會產生復位異常，程序跳轉到復位處理程序處執行。復位向量地址是0x00000000開始連續四個字節。復位異常通常用在：系統加電時，系統復位時，跳轉到復位向量地址。

• 未定義指令

當遇到不能處理的指令時，產生未定義指令異常。向量地址為：0x00000004開始連續四個字節。

• 軟件中斷

執行SWI指令產生，用于用戶模式下的程序調用特權操作指令。在實時操作系統(RTOS)中可以通過該機制實現系統功能調用。向量地址為：0x00000008開始連續四個字節。

• 指令預取中止

處理器預取指令的地址不存在，或該地址不允許當前指令訪問，產生此類異常。向量地址為：0x0000000C開始連續四個字節。

• 數據中止

處理器數據訪問指令的地址不存在，或該地址不允許當前指令訪問時，產生數據中止異常。向量地址為：0x00000010開始連續四個字節。

• IRQ

外部中斷請求有效，且CPSR中的I位為0時，產生IRQ異常。向量地址為：0x00000018開始連續四個字節。

• FIQ

快速中斷請求引腳有效，且CPSR中的F位為0時，產生FIQ異常。向量地址為：0x0000001C開始連續四個字節。

ARM處理器對異常的響應過程

如果一個異常出現，復位異常會立即中止當前指令執行，除此之外的其他異常，處理器會盡可能完成當前指令，然后再去處理異常。對異常的響應一般分為以下幾步：

保存下一條指令的地址(PC)到相應連接寄存器LR_mode中，當處理完異常返回時，從異常發生前的地址處，重新開始執行。

將CPSR的內容復制到，將要執行的異常模式對應的SPSR_中。

設置當前狀態寄存器CPSR的相關位。

強制PC從相關的異常向量地址，取下一條指令執行，從而跳轉到相應的異常處理程序處。

ARM處理器從異常處理中返回過程

在處理完異常之后，恢復用戶任務的正常執行，即從異常處理中返回。ARM處理器從異常中返回，一般分為以下幾步：

從處理程序的保護堆棧中，恢復異常處理中用過的用戶寄存器。

將相應SPSR_內容復制回CPSR中，以恢復異常出現前的程序狀態。若在進入異常處理時設置了中斷控制位，要在此時清除。

將連接寄存器LR_的值減去相應的偏移量后送到PC中。

小結

今天我們談了ARM處理器的七種異常情況，并介紹了對異常的響應過程，和返回過程。深入了解今天的內容，是使用ARM處理器實現嵌入式系統編程的前提。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的arm中断保护和恢复_浅谈ARM处理器的七种异常处理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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