關(guān)于ARM核異常與中斷處理機制研究

一.ARM處理器異常及其對應(yīng)的模式

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

　　每種異常都導(dǎo)致內(nèi)核進(jìn)入一種特定的模式。此外，可以通過修改cpsr，進(jìn)入任何ARM處理器模式。用戶和系統(tǒng)模式是僅有的可不通過相應(yīng)異常進(jìn)入的2中模式。

　　當(dāng)一個異常導(dǎo)致模式的改變時，內(nèi)核自動的：

　　把cpsr保存到相應(yīng)異常模式下的spsr

　　把pc保存到相應(yīng)模式下的lr

　　設(shè)置cpsr為相應(yīng)異常模式

　　設(shè)置pc為相應(yīng)異常處理程序的入口地址

　　二.向量表

　　異常發(fā)生時，ARM跳轉(zhuǎn)地址組成的表。

　　三.異常優(yōu)先級

　　復(fù)位異常是優(yōu)先級最高的異常，一旦復(fù)位異常產(chǎn)生，總是會發(fā)生復(fù)位異常。注意：當(dāng)一條不屬于ARM或Thumb指令集的指令到達(dá)流水線的執(zhí)行階段時，若此時沒有其它異常發(fā)生，就會產(chǎn)生未定義指令異常。ARM處理器會“詢問”協(xié)處理器，看它能否將其作為一條協(xié)處理器指令來處理。由于協(xié)處理器在流水線之后，所以指令確認(rèn)可以在內(nèi)核的執(zhí)行階段進(jìn)行。如果這條指令不屬于任何一個協(xié)處理器，則會產(chǎn)生未定義指令異常。

　　四.中斷

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

　　五.中斷源及其識別方法

　　S3C2440A有60個中斷源，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各個中斷源中的某一個中斷源的中斷請求被響應(yīng)時，CPU轉(zhuǎn)至0x18處自動加載一條轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)至相應(yīng)中斷源的固定中斷向量處。IRQ各個中斷源的向量地址是固定的，每個占用一個字單元。IRQ各個中斷源若采用非向量中斷，任意一個中斷源發(fā)出中斷請求，都認(rèn)為發(fā)生了IRQ中斷請求，并自動轉(zhuǎn)入IRQ中斷服務(wù)程序執(zhí)行。IRQ中斷服務(wù)程序主要功能是將軟件設(shè)定的中斷向量表中相應(yīng)的中斷源服務(wù)程序入口地址送給PC，并轉(zhuǎn)其執(zhí)行。在非向量中斷模式下，一般在IRQ處放置一條轉(zhuǎn)移指令：B IsrIRQ 。其中，IsrIRQ為所有IRQ中斷服務(wù)程序的總?cè)肟诘刂?，也是非向量中斷模式的中斷源判別及散轉(zhuǎn)程序。

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