ARM中断处理浅析
2009-12-15 22:44
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ARM中断处理过程
32位MCU 2009-07-28 14:09 阅读454 评论0
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1. 首先就是知道ARM状态下37个寄存器包括通用寄存器、程序计数器、状态寄存器。绿颜色的就是相应模式下的私有寄存器。就是说程序一般运行在系统和用户模式下，使用的是系统和用户模式下的通用寄存器，当有异常发生时，比如FIQ，那么系统将切换到FIQ模式下，相应的就会采用FIQ模式下的寄存器，其中绿颜色的就是只在FIQ模式下才会用到的寄存器。
2. 在模式切换的过程中，要保护系统和用户模式下的通用寄存器状态，以便在异常处理完成之后程序能正常返回。因为FIQ模式下R8-R14为其私有寄存器，所以切换到FIQ模式的过程中，系统和用户模式下的通用寄存器的R8-R14就不用保护了，所以减少了对寄存器存取的需要，从而可以快速的进行FIQ处理，故称为FIQ。这就是FIQ的私有寄存器比其它模式多的原因。切到FIQ模式需要保护的寄存器为 R0~R7,切到SVC,IRQ,ABORT.和未定义模式需要保护的寄存器为R0~R12
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3. 异常处理的动作。当然这都是CPU内核自己干的。以FIQ为例。
当CPU切入FIQ模式时，
第一，将原来执行程序的下一条指令地址保存到LR中，就是将R14保存到R14_fiq里面。
第二，拷贝CPSR到SPSR_fiq。
第三，改变CPSR模式位的值，改到FIQ模式。
第四，改变PC值，将其指向异常处理向量所指的下一条指令。
离开异常处理的时候，
第一，将LR（R14_fiq）赋给PC。
第二，将SPSR（SPSR_fiq）拷贝到CPSR。
第三，清除中断禁止标志（如果开始时置位了）。
4．异常中断向量
异常中断的向量地址
地址 异常中断类型 入口时处理器的操作模式
0x00000000 复位 超级用户
0x00000004 未定义指令 未定义
0x00000008 软件中断 超级用户
0x0000000c 中止（预取指） 中止
0x00000010 中止（数据） 中止
0x00000014 保留 保留
0x00000018 IRQ IRQ
0x0000001c FIQ FIQ
异常中断优先级
中断 优先级
复位 最高
数据异常
FIQ
IRQ
预取指异常中断
未定义指令和软件中断 最低
5．当发生IRQ中断时
第一，模式进入到IRQ里面。
第二，PC跳到0x00000018处运行。因为这是IRQ的中断入口。
第三， 通过0x00000018：LDR PC, IRQ_ADDR。跳转到相应的中断服务程序。这个里面就有个确定哪个中断源的问题了。那就有优先级的问题了。每个中断源会有自己的中断服务程序。
第四，得到中断源有硬件实现和软件处理两种方式。比如LPC21XX的就是利用硬件方式，为了利用向量中断控制器的优点，IRQ中断向量入口处代码做了修改，变成
0x00000018：LDR PC, [PC, #-0xff0]。
这条指令从内存映射地址0xfffff030处获得数据装载到PC，这样就能够直接从硬件中获得中断源。这样就减少了中断延迟。记得，三星的S3C44B0好象采用的是用软件确定中断源，因此要建立中断向量表。好久不用了，记不清了。
第五，得到中断源，就知道要跳到哪个中断服务程序去了。
一般都是这么定义的。Timer0_Handler HANDLER Timer0 。这种格式是调用一种宏定义，目的是保护现场，跳到中断服务程序。
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