ARM 中斷處理過(guò)程

1．寄存器R16用作CPSR(Current Program Status Register，當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器)，CPSR可在任何運(yùn)行模式下被訪(fǎng)問(wèn)，它包括條件標(biāo)志位、中斷禁止位、當(dāng)前處理器模式標(biāo)志位，以及其他一些相關(guān)的控制和狀態(tài)位。
每一種運(yùn)行模式下又都有一個(gè)專(zhuān)用的物理狀態(tài)寄存器，稱(chēng)為SPSR（Saved Program Status Register，備份的程序狀態(tài)寄存器），當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，SPSR用于保存CPSR的當(dāng)前值，從異常退出時(shí)則可由SPSR來(lái)恢復(fù)CPSR。
由于用戶(hù)模式和系統(tǒng)模式不屬于異常模式，他們沒(méi)有SPSR，當(dāng)在這兩種模式下訪(fǎng)問(wèn)SPSR，結(jié)果是未知的
當(dāng)中斷產(chǎn)生的時(shí)候，把CPSR保存在SPSR是自動(dòng)完成的。

對(duì)異常的響應(yīng)

當(dāng)一個(gè)異常出現(xiàn)以后，ARM微處理器會(huì)執(zhí)行以下幾步操作：（自動(dòng)處理的）
1、將下一條指令的地址存入相應(yīng)連接寄存器LR，以便程序在處理異常返回時(shí)能從正確的位置重新開(kāi)始執(zhí)行。若異常是從ARM狀態(tài)進(jìn)入，LR寄存器中保存的是下一條指令的地址（當(dāng)前PC＋4或PC＋8，與異常的類(lèi)型有關(guān)）；若異常是從Thumb狀態(tài)進(jìn)入，則在LR寄存器中保存當(dāng)前PC的偏移量，這樣，異常處理程序就不需要確定異常是從何種狀態(tài)進(jìn)入的。例如：在軟件中斷異常SWI，指令MOV PC，R14_svc總是返回到下一條指令，不管SWI是在ARM狀態(tài)執(zhí)行，還是在Thumb狀態(tài)執(zhí)行。
2、將CPSR復(fù)制到相應(yīng)的SPSR中。
3、根據(jù)異常類(lèi)型，強(qiáng)制設(shè)置CPSR的運(yùn)行模式位。
4、強(qiáng)制PC從相關(guān)的異常向量地址取下一條指令執(zhí)行，從而跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常處理程序處。
還可以設(shè)置中斷禁止位，以禁止中斷發(fā)生。
如果異常發(fā)生時(shí)，處理器處于Thumb狀態(tài)，則當(dāng)異常向量地址加載入PC時(shí)，處理器自動(dòng)切換到ARM狀態(tài)

從異常返回（手動(dòng)處理的）

異常處理完畢之后，ARM微處理器會(huì)執(zhí)行以下幾步操作從異常返回：
1、將連接寄存器LR的值減去相應(yīng)的偏移量后送到PC中。
2、將SPSR復(fù)制回CPSR中。
3、若在進(jìn)入異常處理時(shí)設(shè)置了中斷禁止位，要在此清除。
可以認(rèn)為應(yīng)用程序總是從復(fù)位異常處理程序開(kāi)始執(zhí)行的，因此復(fù)位異常處理程序不需要返回。



幾種CPU工作模式

用戶(hù)模式（User,usr）	正常程序執(zhí)行的模式
快速中斷模式（FIQ,fiq）	用于高速數(shù)據(jù)傳輸和通道處理
外部中斷模式（IRQ,irq）	用戶(hù)通常的中斷使用
特權(quán)模式（Supervisor,sve）	供操作系統(tǒng)使用的一種保護(hù)模式
數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)中止模式（Abort,abt）	用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)
未定義指令中止模式（Undefin- ed,und）	用于支持通過(guò)軟件仿真硬件的協(xié)處理器
系統(tǒng)模式（System,sys）	用于運(yùn)行特權(quán)級(jí)的操作系統(tǒng)任務(wù)

除用戶(hù)模式外都是特權(quán)模式(任意地進(jìn)行處理器模式的切換)。。
除用戶(hù)模式和系統(tǒng)模式外都是異常模式。

對(duì)不同的中斷模式都有獨(dú)立的堆棧和獨(dú)立的堆棧指針(SP)和(LR)


從SWI和Undef異常返回時(shí)使用
movs pc,LR

從FIQ,IRQ和預(yù)取終止返回時(shí)使用
SUBS PC, LR, #4

從數(shù)據(jù)異常返回時(shí)使用
SUBS PC, LR, #8

在使用上述指令異常返回時(shí)，如果LR之前被壓棧的話(huà)使用LDM
LDMFD SP! {PC}^