【ARM】arm异常中断处理知识点

ARM处理器7种类型异常

　　按优先级从高到低的排列如下：

　　复位异常（Reset）

　　数据异常（Date Abort）

　　快速中断异常（FIQ）

　　外部中断异常（IRQ）

　　预取异常（Prefetch Abort）

　　软件中断异常（SWI）

　　未定义指令异常（Underfined instruction）

 

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当异常发生时

　　处理器会把PC设置为一个特定的存储器地址。

　　这一地址放在被称为向量表（vector table）的特定地址范围内。

　　向量表的入口是一些跳转指令，跳转到专门处理某个异常或中断的子程序。

　　当异常发生时，分组寄存器r14和SPSR用于保存处理器状态。

 

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ARM异常处理器模式

　　每一种异常都会导致内核进入一种特定的模式。

　　用户和系统模式是仅有的不可通过异常进入的两种模式，也就是说，要进入这两种模式，必须通过编程改变CPSR。

 

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FIQ和IRQ异常中断

　　ARM内核只有两个外部中断输入信号nFIQ和nIRQ。但对于一个系统来说，中断源可有多达几十个。

　　为此，在系统集成的时候，一般都会有一个异常控制器来处理异常信号。

　　这时候用户程序可能存在多个IRQ/FIQ的中断处理函数。为了使从向量表开始的跳转始终能够找到正确的处理函数入口，需要设置一套处理机制和方法。

　　多数情况下是由软件来处理异常分支的，因为软件可以通过读取中断控制器来获得中断源的信息。

 

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S3C2410X中断控制

　　1）程序状态寄存器的F位和I位。如果CPSR程序状态寄存器的F位被设置为1，那么CPU将不接受来自中断控制器的FIQ；如果CPSR程序状态寄存器的I位被设置为1，那么CPU将不接受来自中断控制器的IRQ。因此，为了使能FIQ和IRQ，必须先将CPSR程序状态寄存器的F位和I位清零，并且中断屏蔽寄存器INTMSK中相应的位也要清零。

　　2）中断模式（INTMOD）

　　ARM920T提供了两种中断模式，即FIQ模式和IRQ模式。

　　所有的中断源在中断请求时都要确定使用了哪一种中断模式

　　3）中断挂起寄存器（INTPND）

　　S3C2410X有两个中断挂起寄存器：源中断挂起寄存器（SRCPND）和中断挂起寄存器（INTPND），用于指示对应的中断是否被激活。

　　当中断源请求中断的时候，SRCPND寄存器的相应位被置为1，同时INTPND寄存器中也有唯一的一位在仲裁程序后被自动置1。

　　如果屏蔽位被设置为1，相应的SRCPND位会被置为1，但是INTPND寄存器不会有变化；

　　如果INTPND被置位，只要标志I或标志F一旦被清零，就会招待相应的中断服务程序。

　　在中断服务子程序中要先向SRCPND中的相应位写1来清除挂起状态，再用同样的方法来清除INTPND的相应位的挂起状态

　　4）中断屏蔽寄存器（INTMSK）

　　当INTMSK寄存器的屏蔽位为1时，对应的中断被禁止；当INTMSK寄存器的屏蔽位为0时，则对应的中断正常执行。

　　如果一个中断的屏蔽位为1，在该中断发出请求时挂起位还是会被设置为1，但中断请求都不被受理

 

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S3C2410中断控制寄存器

　　S3C2410X的中断控制器有5个控制寄存器：

源挂起寄存器（SRCPND）、中断模式寄存器（INTMOD）、中断屏蔽寄存器（INTMSK）、中断优先权寄存器（PRIORITY）、中断挂起寄存器（INTPND）。

中断源发出的中断请求首先被寄存器在中断源挂起寄存器（SRCPND）中，INTMOD把中断请求分为两组：快速中断请求（FIQ）和中断请求（IRQ），PRIORITY处理中断的优先级。

　　1）中断模式控制器（INTMOD）

　　<注意>中断控制寄存器中只有一个中断源可以被设置为FIQ模式，因此只能在紧急情况下使用FIQ。

　　2）中断挂起寄存器（INTPND）

　　当中断请求被响应的时候，相应的位会被设置为１。

　　在某一时刻只有一个位能为1，因此在中断服务子程序中可以通过判断INTPND来判断哪个中断正在被响应。

　　在中断服务子程序中必须在清零SRCPND中相应位后清零相应的中断挂起位，清零方法和SRCPND相同

　　<注意>向INIPND等于“1”的位写入“0”时，INTPND寄存器和INTOFFSET寄存器会有无法预知的结果，因此，千万不要向INTPND的“1”位写入“0”。推荐方法是把INTPND的值重新写入INTPND。