為你解頗ARM異常中斷返回的幾種情況

edu118gct

異常中斷返回的幾種情況：

    重要基礎知識：R15（PC）總是指向“正在取指”的指令，而不是指向“正在執(zhí)行”

的指令或正在“譯碼”的指令。一般來說，人們習慣性約定將“正在執(zhí)行的指令作為參考

點”，稱之為當前第一條指令，因此 PC總是指向第三條指令。當 ARM 狀態(tài)時，每條指令

為 4 字節(jié)長，所以 PC 始終指向該指令地址加 8 字節(jié)的地址，即：PC 值=當前程序執(zhí)行

位置+8；

    而 ADS 中的 pc，是為了調試看著方便而修改過的，它指向的是正在執(zhí)行的指令，即

“真正 pc-8”！

1.SWI 和和未定義指令異常中斷的返回:

指令地址

A         PC-8  當前指令為 SWI 或未定義指令 此時發(fā)生中斷.PC 的值還沒有更新.

A+4       PC-4  中斷時處理器將 PC-4 保存到 LR。       ;lr！

A+8       PC

返回時,從發(fā)生中斷的指令 A(PC-8)的下一條指令 A+4(PC-4)處開始執(zhí)行,所以直接把 LR

的值賦給 PC 就行了,具體指令為 MOV PC,LR  (PC=A+4=LR)

白話解釋：對于 SWI 和未定義指令異常： 發(fā)生異常時 pc 沒有更新，根據(jù) ARM 的三級

流水線原理，pc 沒有更新，仍然等于(A+8)； lr = pc – 4（這時處理器決定的，無法

更改！）即 A+4。

由于這類異常返回后應執(zhí)行下一條指令(A+4)，所以返回時，pc = lr 即可。

2.IRQ 和 FIQ 異常中斷處理的返回:

指令地址  對應于 PC

A         PC-8      執(zhí)行此指令完成后(!)查詢 IRQ 及 FIQ,如果有中斷請求則產生中

斷.

A+4       PC-4

A+8       PC         ;lr！

（此時 PC 的值已經(jīng)更新,指向 A+12.將當前 PC-4，即 A+8 ）。

保存到 LR.返回時,要接著執(zhí)行 A+4(LR-4)處的指令,所以返回指令為

SUBS PC, LR,#4(PC=A+4=LR-4)

白話解釋：對于普中斷和快中斷異常，中斷必須在一條指令執(zhí)行完以后被檢測到，如正在

執(zhí)行指令甲時發(fā)生了中斷，不等指令甲執(zhí)行完是不會處理該中斷的，發(fā)生異常時 pc 已經(jīng)

更新(A+12)； lr = pc – 4(這時處理器決定的，無法更改！)即 A+8 返回后，應執(zhí)行被

中斷而沒有執(zhí)行的指令(上面的 A+4)，所以返回時，pc = lr-4

3,指令預取中止異常中斷處理的返回:

指令地址

A     PC-8     執(zhí)行本指令時發(fā)生中斷,  

A+4   PC-4     處理器將 A+4(PC-4)保存到 LR.    ;lr！

A+8   PC

返回時,發(fā)生指令預取中止的指令 A(PC-8)處重新執(zhí)行,所以返回指令為

SUBS PC, LR,#4(PC=A=LR-4)

白話解釋：對于預取指令中止異常，發(fā)生預取指令異常時，是在執(zhí)行時發(fā)生的異常，pc

未更新，即 pc = A+8；lr = pc – 4(這時處理器決定的，無法更改！)即 A+4 。

由于這類異常返回后應重新執(zhí)行異常的那個指令(A)，所以返回時，pc = lr-4

4,數(shù)據(jù)訪問中止異常中斷處理的返回:

指令地址

A          PC-8    本指令訪問有問題的數(shù)據(jù),產生中斷時,PC 的值已經(jīng)更新   

A+4        PC-4    中斷發(fā)生時 PC=A+12,處理器將 A+8(PC-4)保存到 LR.

A+8        PC        ;lr！

返回時,要返回到 A 處繼續(xù)執(zhí)行,所以指令為 SUBS PC,  LR,#8.(PC=A=LR-8)

白話解釋：對于數(shù)據(jù)訪問中止異常，發(fā)生數(shù)據(jù)訪問中止異常時，是在執(zhí)行時訪問數(shù)據(jù)錯誤

導致的異常，pc 已經(jīng)更新，即 pc = A+12

lr = pc – 4(這時處理器決定的，無法更改！)即 A+8 。

由于這類異常返回后應重新執(zhí)行異常的那個指令(A)，所以返回時，pc = lr-8

深圳嵌入式ARM、linux專業(yè)實訓，QQ754634522

小節(jié)：

Ø 引起 PC 更新的原因一種是數(shù)據(jù)中止,還有就是中斷了.

Ø 中斷必須是在一條指令執(zhí)行完畢后才能被檢測到，所以它中斷的只是還未執(zhí)行的那條

指令(pc - 8)，所以 pc = lr – 4；

Ø 與中斷相同,SWI 和未定義指令異常也是返回到下一條指令(pc - 4),只是他們在執(zhí)行

時,PC 的值并沒有更新，所以 pc = lr；

Ø 預取指令中止異常，也沒有發(fā)生 pc  更新，但它還得重新執(zhí)行發(fā)生異常的那條指令，

所以 pc = lr – 4；

Ø 數(shù)據(jù)訪問中止異常，發(fā)生了 pc  更新，并且它也需要重新執(zhí)行發(fā)生異常的那條指令，

所以 pc = lr – 8。