在我們平時使用計算機時我們敲擊鍵盤,計算機會對我做出響應。這是什麼原因呢?處理器又是如何響應外圍請求的呢?其實這都是通過處理器的中斷機制實現的。arm又是怎樣的中斷機制?讓我們一起**吧!
在arm處理器裡主要是通過3中情況在控制程式執行的:
1.流水方式執行程式,pc的值是下一條指令的位址，即每執行一條指令pc都加乙個字的偏移。
2.通過跳轉指令來控制程式執行。
b 跳轉到指定的指令處執行。
bl 跳轉執行，儲存子程式位址並返回。
bx 跳轉執行並切換到thumb狀態。
blx 三種方式組合。
3.通過異常中斷機制控制程式執行。
當異常中斷發生時,系統執行完當前指令後,將跳轉到相應的異常中斷處理程式處執行。在進入異常中斷處理程式執行完時,程式返回到發生到產生中斷指令的下一條指令處執行。在進入異常中斷處理程式時,要儲存被中斷的程式的執行現場,從異常中斷處理程式退出時,要恢復被中斷的程式的執行現場。
在實際情況中arm處理器在控制程式執行時往往是以上3種方式結合執行的。
arm有以下幾種異常中斷種類：
異常中斷名稱
含義reset
復位中斷,
當處理器復位引腳有效時,如系統產生復位中斷則跳轉至復位中斷異常處理程式處執行。
有兩種情況:
系統加電,
系統復位
undefined instruction
當arm處理器認為當前指令未定義時,產生未定義的指令異常中斷。
software interrupt
軟中斷,這是有使用者定義的中斷指令。可用於使用者模式下的程式呼叫的特權操作指令,在rtos中可以通過該機制實現系統功能呼叫。
prefech abort
指令預取中止,預讀指令位址不存在或不能訪問則產生該中斷。
data abotr
資料訪問中止,資料訪問指令位址不存在或不能訪問則產生該中斷。
irq外部中斷請求,當處理器外部引腳有效時,且cpsr的暫存器i被清除時,產生該中斷,並呼叫中斷服務子程式。
fiq快速中斷請求,當處理器快速外部引腳有效時,且cpsr的暫存器f被清除時,產生該中斷,並呼叫中斷服務子程式。
呵呵,讓我們來看看arm的異常中斷響應過程吧!
1.儲存處理器當前狀態、中斷遮蔽位及各條件標誌位。怎樣儲存呢?
arm的6種模式下都有自己的spsr，它就是通過把當前的cpsr儲存到將要執行異常中斷的spsr_mode實現的。
2.設定當前的cpsr的相應的標誌位。
設定m、i、f等控制位。
3.將lr_mode設成返回位址。
4.將pc指向中斷向量表的位址，跳轉到對應的中斷服務程式處執行。
5.恢復被中斷處理的處理器狀態。(將spsr_mode複製到cpsr)
6.返回到發生異常中斷的下一條指令處執行。(即pc = lr_mode)
用偽**描述如下:
lr_mode = pc
spsr_mode = cpsr
cpsr[4:0] = exception mode
if == reset or fiq then
cpsr[6] = 1
cpsr[7] = 1
pc = exception mode vector address
cpsr = spsr_mode
pc = lr_mode
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