嵌入式养成计划-54----ARM--异常处理流程

一百三十五、异常处理流程

135.1 arm处理器工作模式

135.2 异常源和异常模式关系

135.2.1 异常源

• 异常源就是引发处理器进入相应异常模式

135.2.2 对应关系

135.2.3 总结

1. 五种异常模式，对应七种异常源
2. 异常源具有优先级，复位优先级最高
3. 根据不同的异常源，进入不同异常模式，执行异常处理程序

135.3 异常处理流程(重点)

135.3.1 框图

135.3.2 保存现场（四大步三小步）

1. 保存CPSR寄存器中的值，到SPSR_寄存器中
2. 修改CPSR寄存器中的值
   1. 修改CPSR寄存器中的模式位，修改为对应的异常模式
   2. 修改CPSR寄存器中的T位，T=0为arm状态，执行arm指令集
   3. 根据需要，禁止相应的中断位
3. 保存函数的返回地址，到LR寄存器中
4. 修改PC指向异常处理程序的入口

135.3.3 恢复现场

1. 将SPSR_寄存器中，恢复给CPSR寄存器
2. 将LR寄存器中的值，恢复给PC

135.3.4 为什么引入异常向量表

• 问题：修改PC指向异常处理程序的入口 ==> 入口就是一个标签，标签就是函数名，每个人编写的函数名不一致
• 答：函数名不一致，每个函数名就是地址，arm公司设置异常向量表，通过操作一块地址空间

135.4 异常向量表

135.4.1 什么是异常向量表

1. 异常向量表是一块寻址空间，这块寻址空间占用32字节，平均分成8份，每份占用4字节空间
2. 异常向量表存放七种异常源，1份进行保留
3. 异常向量表地址固定，不可以进行修改
4. 通过指定异常向量表的基地址，根据偏移地址，可以找到对应的异常源

135.4.2 框图

135.4.3 软中指令

软中断指令码：swi
格式：swi 软中断号（0 ~ 0xffffff）====> 0 ~ 16,777,215
1
2

135.4.4 软中断代码编写

.text @文本段 
.global _start  @声明一个_start全局函数
    
_start:  @指定汇编中函数入口
    @0.构建异常向量表
        b reset
        b undef_interrupt
        b software_interrupt
        b prefetch_abort
        b data_abort
        b .
        b irq
        b fiq    
reset:            
    @1.系统一上电处于SVC模式，初始化SVC模式栈指针0x40000800
    ldr sp,=0x40000800
    @2. 从SVC模式切换到user模式,初始化user模式栈指针0x40000700
    msr cpsr,#0xD0
    ldr sp,=0x40000700
    @3.r0 = 0x1  r1 = 0x2
    mov r0,#0x1
    mov r1,#0x2
    @4.执行软中断指令 swi 2  ====> 保存现场（四大步三小步）
    swi 2
    @ r0 = r0 + r1 = 0x3
    add r0,r0,r1
    b stop
    
undef_interrupt:
software_interrupt:
    @ 压栈保存现场 r0 = 0x1  r1 = 0x2
    stmfd sp!,{r0-r12,lr}
    @3.r0 = 0x3  r1 = 0x4
    mov r0,#0x3
    mov r1,#0x4
    @4. r0 = r0 + r1 = 0x7
    add r0,r0,r1
    @5. 出栈恢复现场
    ldmfd sp!,{r0-r12,pc}^ @^:将SPSR_<MODE>寄存器中，恢复给CPSR寄存器

prefetch_abort:
data_abort:
irq:
fiq:
        
stop:  @ 声明一个stop函数标签
    b stop     @ 跳转到stop标签下的第一条指令执行 相当于C语言中while(1)
.end
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