ARM基礎(chǔ)知識(shí)教程（三）：ARM中異常中斷的種類

當(dāng)處理器復(fù)位引腳有效時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)位異常中斷，程序跳轉(zhuǎn)到復(fù)位異常中斷處理程序處執(zhí)行。復(fù)位異常中斷通常用在下面幾種情況下：系統(tǒng)加電時(shí)；系統(tǒng)復(fù)位時(shí)；跳轉(zhuǎn)到復(fù)位中斷向量處執(zhí)行成為軟復(fù)位。

**未定義的指令**
當(dāng)ARM處理器或者是系統(tǒng)中的協(xié)處理器認(rèn)為當(dāng)前指令未定義時(shí)，產(chǎn)生未定義的指令異常中斷，可以通過改異常中斷機(jī)制仿真浮點(diǎn)向量運(yùn)算。

**軟件中斷**
這是一個(gè)由用戶定義的中斷指令?？捎糜谟脩裟Ｊ较碌某绦蛘{(diào)用特權(quán)操作指令。在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中可以通過該機(jī)制西線系統(tǒng)功能調(diào)用。

**指令與取終止（PrefechAbort)**
如果處理器預(yù)取的指令的地址不存在，或者該地址不允許當(dāng)前指令訪問，當(dāng)被預(yù)取的指令執(zhí)行時(shí)，處理器產(chǎn)生指令預(yù)取終止異常中斷。

**數(shù)據(jù)訪問終止（DATAABORT）
如果數(shù)據(jù)訪問指令的目標(biāo)地址不存在，，或者該地址不允許當(dāng)前指令訪問，處理器產(chǎn)生數(shù)據(jù)訪問終止異常中斷

**外部中斷請(qǐng)求(IRQ)**
當(dāng)處理器的外部中斷請(qǐng)求引腳有效，而且CPSR的寄存器的I控制位被清除時(shí)，處理器產(chǎn)生外部中斷請(qǐng)求異常中斷。系統(tǒng)中個(gè)外設(shè)通過該異常中斷請(qǐng)求處理服務(wù)。

**快速中斷請(qǐng)求（FIQ）**
當(dāng)處理器的外部快速中斷請(qǐng)求引腳有效，而且CPSR的F控制位被清除時(shí)，處理器產(chǎn)生外部中斷請(qǐng)求異常中斷

異常中斷向量表及異常中斷優(yōu)先級(jí)
中斷向量表指定了個(gè)異常中斷及其處理程序的對(duì)應(yīng)關(guān)系。他通常存放在存儲(chǔ)地址的低端。在ARM體系中，異常中斷向量表的大小為32字節(jié)，其中每個(gè)異常中斷占據(jù)4個(gè)字節(jié)大小，保留了4個(gè)字節(jié)空間。
每個(gè)異常中斷對(duì)應(yīng)的中斷向量表中的4個(gè)字節(jié)的空間中存放了一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令或者一個(gè)向PC寄存器中賦值的數(shù)據(jù)訪問指令。通過這兩種指令，程序?qū)⑻D(zhuǎn)到相應(yīng)的異常中斷處理程序處執(zhí)行。當(dāng)幾個(gè)異常中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)，就必須按照一定的次序來處理這些異常中斷。

各個(gè)異常中斷的中斷向量地址以及中斷的處理優(yōu)先級(jí)
中斷向量地址 異常中斷類型 異常中斷模式 優(yōu)先級(jí)（6最低）
0x00 復(fù)位 特權(quán)模式 1
0x04 未定義的指令 未定義指令終止模式 6
0x08 軟件中斷 特權(quán)模式 6
0x0C 指令預(yù)取終止 終止模式 5
0x10 數(shù)據(jù)訪問終止 終止模式 2
0x14 保留 未使用 未使用
0x18 外部中斷請(qǐng)求 IRQ模式 4
0x1C 快速中斷請(qǐng)求 FIQ模式 3

在應(yīng)用程序中安裝異常中斷處理程序
1.使用跳轉(zhuǎn)指令：可以在異常中斷對(duì)應(yīng)異常向量表中特定位置放置一條跳轉(zhuǎn)指令，直接跳轉(zhuǎn)到該異常中斷的處理程序。這種方法有一個(gè)缺點(diǎn)，即只能在32M空間范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn)。
2.使用數(shù)據(jù)讀取指令LDR：使用數(shù)據(jù)讀取指令LDR向程序計(jì)數(shù)器PC中直接賦值。這種方法分為兩步：先將異常中斷處理程序的絕對(duì)地址存放在存放在距離向量表4KB范圍內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)單元中；再使用數(shù)據(jù)讀取指令LDR將該單元的內(nèi)容讀取到程序計(jì)數(shù)器PC中。 **在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)安裝異常中斷處理程序**
1.地址0x00處為ROM的情況
使用數(shù)據(jù)讀取指令LDR示例如下所示：
Vector_Init_Block
LDR PC, Reset_Addr
LDR PC, Undefined_Addr
LDR PC, SW_Addr
LDR PC, Prefeth_Addr
LDR PC, Abort_Addr
NOP
LDR PC, IRQ_Addr
LDR PC, FIQ_Addr

Reset_Addr DCD Start_Boot
Undefined_Addr DCD Undefined_Handle
SW_Addr DCD SWI_Handle
Prefeth_Addr DCD Prefeth_Handle
Abort_Addr DCD Abort_Handle
DCD 0
IRQ_Addr DCD IRQ_Handle
FIQ_Addr DCD FIQ_Handle
使用跳轉(zhuǎn)指令的示例如下所示：
Vector_Init_Block
BL Reset_Handle
BL DCD Undefined_Handle
BL SWI_Handle
BL Prefeth_Handle
BL Abort_Handle
NOP
BL IRQ_Handle
BL FIQ_Handle
2.地址0x00處為RAM的情況
地址0x00處為RAM時(shí)，中斷向量表必須使用數(shù)據(jù)讀取指令直接指向PC中賦值的形式。而且，必須使用下面的代碼巴中斷向量表從ROM中復(fù)制到RAM中地址0x00開始處的存儲(chǔ)空間中：

MOV r8,#0
ADR r9,Vector_Init_Block
;復(fù)制中斷向量表（8字）
LDMIA r9!,(r0-r7)
STMIA r8!,(r0-r7)
;復(fù)制保存各中斷處理函數(shù)地址的表（8字words）
LDMIA r9!,(r0-r7)
STMIA r8!,(r0-r7)