【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)

 


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。

 


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。

 


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。

 


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)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

 


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。

 

 

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