ARM的异常中断机制

在我们平时使用计算机时我们敲击键盘,计算机会对我做出响应。这是什么原因呢?处理器又是如何响应外围请求的呢?其实这都是通过处理器的中断机制实现的。ARM又是怎样的中断机制?让我们一起探讨吧!

在ARM处理器里主要是通过3中情况在控制程序执行的:
1.流水方式执行程序,PC的值是下一条指令的地址，即每执行一条指令PC都加一个字的偏移。
2.通过跳转指令来控制程序执行。
   B 跳转到指定的指令处执行。
   BL 跳转执行，保存子程序地址并返回。
   BX 跳转执行并切换到Thumb状态。
   BLX 三种方式组合。
3.通过异常中断机制控制程序执行。
   当异常中断发生时,系统执行完当前指令后,将跳转到相应的异常中断处理程序处执行。在进入异常中断处理程序执行完时,程序返回到发生到产生中断指令的下一条指令处执行。在进入异常中断处理程序时,要保存被中断的程序的执行现场,从异常中断处理程序退出时,要恢复被中断的程序的执行现场。
在实际情况中ARM处理器在控制程序执行时往往是以上3种方式结合执行的。

ARM有以下几种异常中断种类：

呵呵,让我们来看看ARM的异常中断响应过程吧!
1.保存处理器当前状态、中断屏蔽位及各条件标志位。怎样保存呢?
  ARM的6种模式下都有自己的SPSR，它就是通过把当前的CPSR保存到将要执行异常中断的SPSR_mode实现的。
2.设置当前的CPSR的相应的标志位。
  设置M、I、F等控制位。 
3.将lr_mode设成返回地址。
4.将PC指向中断向量表的地址，跳转到对应的中断服务程序处执行。
5.恢复被中断处理的处理器状态。(将SPSR_mode复制到CPSR)
6.返回到发生异常中断的下一条指令处执行。(即PC = lr_mode)

用伪代码描述如下:
lr_mode = pc
spsr_mode = cpsr
cpsr[4:0] =  exception mode
if == Reset or FIQ then 
    cpsr[6] = 1
cpsr[7] = 1
pc = exception mode vector address
cpsr = spsr_mode
pc = lr_mode