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標題: ARM異常中斷返回的幾種情況 [打印本頁]

作者: 技術交流分享 時間: 2017-5-5 14:48
標題: ARM異常中斷返回的幾種情況

異常中斷返回的幾種情況：

重要基礎知識：R15（PC）總是指向“正在取指”的指令，而不是指向“正在執行”

的指令或正在“譯碼”的指令。一般來說，人們習慣性約定將“正在執行的指令作為參考

點”，稱之為當前第一條指令，因此 PC總是指向第三條指令。當 ARM 狀態時，每條指令

為 4 字節長，所以 PC 始終指向該指令地址加 8 字節的地址，即：PC 值=當前程序執行

位置+8；

而 ADS 中的 pc，是為了調試看著方便而修改過的，它指向的是正在執行的指令，即

“真正 pc-8”！

1.SWI 和和未定義指令異常中斷的返回:

指令地址

A PC-8 當前指令為 SWI 或未定義指令此時發生中斷.PC 的值還沒有更新.

A+4 PC-4 中斷時處理器將 PC-4 保存到 LR。 ;lr！

A+8 PC

返回時,從發生中斷的指令 A(PC-8)的下一條指令 A+4(PC-4)處開始執行,所以直接把 LR

的值賦給 PC 就行了,具體指令為 MOV PC,LR (PC=A+4=LR)

白話解釋：對于 SWI 和未定義指令異常：發生異常時 pc 沒有更新，根據 ARM 的三級

流水線原理，pc 沒有更新，仍然等于(A+8)； lr = pc – 4（這時處理器決定的，無法

更改�。┘� A+4。

由于這類異常返回后應執行下一條指令(A+4)，所以返回時，pc = lr 即可。

2.IRQ 和 FIQ 異常中斷處理的返回:

指令地址對應于 PC

A PC-8 執行此指令完成后(!)查詢 IRQ 及 FIQ,如果有中斷請求則產生中

斷.

A+4 PC-4

A+8 PC ;lr！

（此時 PC 的值已經更新,指向 A+12.將當前 PC-4，即 A+8 ）。

保存到 LR.返回時,要接著執行 A+4(LR-4)處的指令,所以返回指令為

SUBS PC, LR,#4(PC=A+4=LR-4)

白話解釋：對于普中斷和快中斷異常，中斷必須在一條指令執行完以后被檢測到，如正在

執行指令甲時發生了中斷，不等指令甲執行完是不會處理該中斷的，發生異常時 pc 已經

更新(A+12)； lr = pc – 4(這時處理器決定的，無法更改！)即 A+8 返回后，應執行被

中斷而沒有執行的指令(上面的 A+4)，所以返回時，pc = lr-4

3,指令預取中止異常中斷處理的返回:

指令地址

A PC-8 執行本指令時發生中斷,

A+4 PC-4 處理器將 A+4(PC-4)保存到 LR. ;lr！

A+8 PC

返回時,發生指令預取中止的指令 A(PC-8)處重新執行,所以返回指令為

SUBS PC, LR,#4(PC=A=LR-4)

白話解釋：對于預取指令中止異常，發生預取指令異常時，是在執行時發生的異常，pc

未更新，即 pc = A+8；lr = pc – 4(這時處理器決定的，無法更改！)即 A+4 。

由于這類異常返回后應重新執行異常的那個指令(A)，所以返回時，pc = lr-4

4,數據訪問中止異常中斷處理的返回:

指令地址

A PC-8 本指令訪問有問題的數據,產生中斷時,PC 的值已經更新

A+4 PC-4 中斷發生時 PC=A+12,處理器將 A+8(PC-4)保存到 LR.

A+8 PC ;lr！

返回時,要返回到 A 處繼續執行,所以指令為 SUBS PC, LR,#8.(PC=A=LR-8)

白話解釋：對于數據訪問中止異常，發生數據訪問中止異常時，是在執行時訪問數據錯誤

導致的異常，pc 已經更新，即 pc = A+12

lr = pc – 4(這時處理器決定的，無法更改！)即 A+8 。

由于這類異常返回后應重新執行異常的那個指令(A)，所以返回時，pc = lr-8

小節：

Ø 引起 PC 更新的原因一種是數據中止,還有就是中斷了.

Ø 中斷必須是在一條指令執行完畢后才能被檢測到，所以它中斷的只是還未執行的那條

指令(pc - 8)，所以 pc = lr – 4；

Ø 與中斷相同,SWI 和未定義指令異常也是返回到下一條指令(pc - 4),只是他們在執行

時,PC 的值并沒有更新，所以 pc = lr；

Ø 預取指令中止異常，也沒有發生 pc 更新，但它還得重新執行發生異常的那條指令，

所以 pc = lr – 4；

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