uboot中新增FIQ中斷及相關問題

本文主要說明了在uboot中新增fiq中斷時遇到的問題以及對應的解決辦法。

問題：

一、發生fiq中斷之後處理器做了哪些事情？

發生中斷之後arm處理器需要處理完當前的指令，然後自動完成以下事情：

1.將當前程式狀態暫存器cpsr儲存到fiq模式下的備份程式狀態暫存器spsr_fiq之中（執行中斷返回時其逆過程不能自動完成）。

2.將程式計數器pc（r15）值減4存入fiq模式下的鏈結暫存器r14_fiq之中（也就是lr）。

3.將pc的值強制改為ox0000001c（異常向量表中fiq的入口位址），並跳轉到該位址執行。

說明：1.arm處理器定義了undefined_instruction（0x00000004）、software_interrupt（0x00000008）、prefetch_abort（0x0000000c）、data_abort（0x00000010）、irq（0x00000018）、fiq（0x0000001c）等幾種異常，當異常發生時，晶元會自動完成上述操作並跳轉到相應的位址去執行，其中晶元上電後自動跳轉至0x00000000這個位址執行，一般會在這些異常的位址處存放跳轉指令，以實現後續的操作。

1

_start:    b    start_code
2ldr    pc, _undefined_instruction
3ldr    pc, _software_interrupt
4ldr    pc, _prefetch_abort
5ldr    pc, _data_abort
6ldr    pc, _not_used
7ldr    pc, _irq
8     ldr    pc, _fiq

二、跳轉至異常向量表後需要做那些事情？

處理器將pc強制指向0x0000001c之後，再次跳轉至_fiq標號處，接下來使用者需要編寫程式完成以下事情：

1.計算程式的返回位址。因為arm9採用5級流水線結構，且程式的執行階段處在流水線的第3級，那麼pc始終指向正在執行指令的下兩條指令處，也就是正在執行的指令位址為pc-8（程式向高位址方向執行）。由於fiq發生時處理器會處理完正在執行的指令，這時pc值也被更新，也就是pc=pc+4，然後處理器自動將pc值減4存入r14_fiq暫存器之中。程式返回的位址應該是fiq發生時正在處理的指令的下一條指令處，所以將r14_fiq中的位址減4就是程式應該返回的位址。

2.根據需要，有選擇地儲存暫存器lr（使用bl指令時會更改該值）、r0-r12（均為通用暫存器，若被更改則無法恢復至fiq發生前的狀態，一般將這些暫存器的值進行入棧保護，這就要求事先在啟動**中設定fiq模式的堆疊）。

4.在執行完中斷處理函式之後，需要將lr、r0-r12出棧恢復。

5.將lr的值傳遞給pc，跳轉至fiq發生時的下一條指令（使用subs pc, lr, #0的目的是為了將spsr_fiq中的值恢復至cpsr中）。

1

fiq:
2     subs lr, lr, #4
3     stmfd sp!, 
4bl roger_test    
5     ldmfd sp!,
6     subs pc, lr, #0

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