ARM用户层发生异常后软硬件协同处理流程

2020-01-19来源: eefocus关键字:ARM  用户层  软硬件  协同处理流程

我这里是要简单说一下,在ARM平台的用户层发生异常后的软硬件协同处理流程,是个大致的概况,对宏观了解后,具体细节内容网上有很多,可以自行查询。


用户层程序正在执行时,遇到未定义的指令(ARM不是别的指令)或者SWI软件中断指令(产生系统调用),就会产生异常,这里以未定义指令异常为例进行说明:


一旦出现未定义指令异常,CPU会自动做如下操作:


(1)未定义模式(ARM七种运行模式的一种)下对应的lr(即R14,不同的运行模式有不同的lr寄存器)寄存器保存当前发生异常的指令下一条指令的地址。例如,在用户态有A B C 三条指令顺序执行,指令A发生未定义指令异常,则指令B的地址就会由CPU保存到未定义模式下的lr寄存器中,用于异常返回。


(2)CPU修改CPSR寄存器,进入未定义模式:


CPSR[4:0]=0b11011   /*将CPSR的低五位置位11011,正好对应未定义指令模式*/


(3)因为ARM异常只能在ARM状态处理,所以要将状态修改为ARM指令集状态:


CPSR[5]=0


(4)CPU根据发生的异常是未定义指令异常,将PC置为0x0000 0004(也有可能是0xffff0004,在这里不做分析):

PC=0x00000004


以上是CPU在做,剩下的都是操作系统完成,我这里只说个大概,具体细节见我写的另一个文档:


该地址对应的正是一条跳转指令:b        vector_und + stubs_offset。该指令会跳转到相应的异常处理函数去执行,函数执行结束后会调用ret_to_usr函数,从SVC模式返回到USR模式,在这个函数中最后一条指令是:MOVS PC,LR。该指令将当前状态的LR寄存器赋值给PC,并且将当前模式寄存器SPSR拷贝到CPSR中(指令中MOV后的S位)


(5)LR保存的就是上面指令B的地址,至此未定义指令异常处理完毕。


对于其他几个异常,如中断、快速中断、数据中止等异常,除了返回地址、PC值等不同外,处理流程大致相同。

关键字:ARM  用户层  软硬件  协同处理流程 编辑:什么鱼 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/mcu/ic486121.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

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