ARM异常中断返回的几种情况
2016-06-13 22:05
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[align=left]重要基础知识:R15(PC)总是指向“正在取指”的指令,而不是指向“正在执行”的指令或正在“译码”的指令。一般来说,人们习惯性约定将“正在执行的指令作为参考点”,称之为当前第一条指令,因此 PC总是指向第三条指令。当 ARM 状态时,每条指令为 4 字节长,所以 PC 始终指向该指令地址加 8 字节的地址,即:PC 值=当前程序执行位置+8;[/align]
[align=left] 而 ADS 中的 pc,是为了调试看着方便而修改过的,它指向的是正在执行的指令,即“真正 pc-8”![/align]
[align=left][/align]
[align=left]1.SWI 和和未定义指令异常中断的返回:[/align]
[align=left]指令地址[/align]
[align=left]A PC-8 当前指令为 SWI 或未定义指令 此时发生中断.PC 的值还没有更新.[/align]
[align=left]A+4 PC-4 中断时处理器将 PC-4 保存到 LR。 ;lr![/align]
[align=left]A+8 PC[/align]
[align=left][/align]
[align=left]返回时,从发生中断的指令 A(PC-8)的下一条指令 A+4(PC-4)处开始执行,所以直接把 LR 的值赋给 PC 就行了,具体指令为 MOVPC,LR (PC=A+4=LR)[/align]
[align=left]白话解释:对于 SWI 和未定义指令异常: 发生异常时 pc 没有更新,根据 ARM 的三级流水线原理,pc 没有更新,仍然等于(A+8); lr= pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+4。[/align]
[align=left]由于这类异常返回后应执行下一条指令(A+4),所以返回时,pc= lr 即可。[/align]
[align=left][/align]
[align=left]2.IRQ 和 FIQ 异常中断处理的返回:[/align]
[align=left]指令地址 对应于 PC[/align]
[align=left]A PC-8 执行此指令完成后(!)查询 IRQ 及 FIQ,如果有中断请求则产生中断.[/align]
[align=left]A+4 PC-4[/align]
[align=left]A+8 PC ;lr![/align]
[align=left](此时 PC 的值已经更新,指向 A+12.将当前 PC-4,即 A+8 )。[/align]
[align=left]保存到 LR.返回时,要接着执行 A+4(LR-4)处的指令,所以返回指令为[/align]
[align=left]SUBSPC, LR,#4(PC=A+4=LR-4)[/align]
[align=left]白话解释:对于普中断和快中断异常,中断必须在一条指令执行完以后被检测到,如正在执行指令甲时发生了中断,不等指令甲执行完是不会处理该中断的,发生异常时 pc 已经更新(A+12); lr= pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+8 返回后,应执行被中断而没有执行的指令(上面的 A+4),所以返回时,pc = lr-4[/align]
[align=left][/align]
[align=left]3,指令预取中止异常中断处理的返回:[/align]
[align=left]指令地址[/align]
[align=left]A PC-8 执行本指令时发生中断, [/align]
[align=left]A+4 PC-4 处理器将 A+4(PC-4)保存到 LR. ;lr![/align]
[align=left]A+8 PC[/align]
[align=left][/align]
[align=left]返回时,发生指令预取中止的指令 A(PC-8)处重新执行,所以返回指令为[/align]
[align=left]SUBSPC, LR,#4(PC=A=LR-4)[/align]
[align=left]白话解释:对于预取指令中止异常,发生预取指令异常时,是在执行时发生的异常,pc 未更新,即 pc= A+8;lr = pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+4。[/align]
<
8dd6
span style="background-color:rgb(235,232,223);">由于这类异常返回后应重新执行异常的那个指令(A),所以返回时,pc= lr-4
[align=left][/align]
[align=left]4,数据访问中止异常中断处理的返回:[/align]
[align=left][/align]
[align=left]指令地址[/align]
[align=left]A PC-8 本指令访问有问题的数据,产生中断时,PC 的值已经更新 [/align]
[align=left]A+4 PC-4 中断发生时 PC=A+12,处理器将 A+8(PC-4)保存到 LR.[/align]
[align=left]A+8 PC ;lr![/align]
[align=left][/align]
[align=left]返回时,要返回到 A 处继续执行,所以指令为 SUBSPC, LR,#8.(PC=A=LR-8)[/align]
[align=left]白话解释:对于数据访问中止异常,发生数据访问中止异常时,是在执行时访问数据错误导致的异常,pc 已经更新,即 pc= A+12[/align]
[align=left]lr= pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+8。[/align]
[align=left]由于这类异常返回后应重新执行异常的那个指令(A),所以返回时,pc= lr-8[/align]
[align=left][/align]
[align=left]小节:[/align]
[align=left]Ø 引起 PC 更新的原因一种是数据中止,还有就是中断了.[/align]
[align=left]Ø 中断必须是在一条指令执行完毕后才能被检测到,所以它中断的只是还未执行的那条指令(pc - 8),所以 pc= lr – 4;[/align]
[align=left]Ø 与中断相同,SWI 和未定义指令异常也是返回到下一条指令(pc - 4),只是他们在执行时,PC 的值并没有更新,所以 pc= lr;[/align]
[align=left]Ø 预取指令中止异常,也没有发生 pc 更新,但它还得重新执行发生异常的那条指令,所以 pc= lr – 4;[/align]
Ø 数据访问中止异常,发生了 pc 更新,并且它也需要重新执行发生异常的那条指令,所以 pc= lr – 8。
如何解释ARM状态与Thumb状态下的FIQ,IRQ,PABT(指令预取终止),DABT(数据预取错误)的返回指令一样:
猜测:thumb的取指是 一次取两条! 这样就可以解释为什么是一样的。但是还不确定。
[align=left] 而 ADS 中的 pc,是为了调试看着方便而修改过的,它指向的是正在执行的指令,即“真正 pc-8”![/align]
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[align=left]1.SWI 和和未定义指令异常中断的返回:[/align]
[align=left]指令地址[/align]
[align=left]A PC-8 当前指令为 SWI 或未定义指令 此时发生中断.PC 的值还没有更新.[/align]
[align=left]A+4 PC-4 中断时处理器将 PC-4 保存到 LR。 ;lr![/align]
[align=left]A+8 PC[/align]
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[align=left]返回时,从发生中断的指令 A(PC-8)的下一条指令 A+4(PC-4)处开始执行,所以直接把 LR 的值赋给 PC 就行了,具体指令为 MOVPC,LR (PC=A+4=LR)[/align]
[align=left]白话解释:对于 SWI 和未定义指令异常: 发生异常时 pc 没有更新,根据 ARM 的三级流水线原理,pc 没有更新,仍然等于(A+8); lr= pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+4。[/align]
[align=left]由于这类异常返回后应执行下一条指令(A+4),所以返回时,pc= lr 即可。[/align]
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[align=left]2.IRQ 和 FIQ 异常中断处理的返回:[/align]
[align=left]指令地址 对应于 PC[/align]
[align=left]A PC-8 执行此指令完成后(!)查询 IRQ 及 FIQ,如果有中断请求则产生中断.[/align]
[align=left]A+4 PC-4[/align]
[align=left]A+8 PC ;lr![/align]
[align=left](此时 PC 的值已经更新,指向 A+12.将当前 PC-4,即 A+8 )。[/align]
[align=left]保存到 LR.返回时,要接着执行 A+4(LR-4)处的指令,所以返回指令为[/align]
[align=left]SUBSPC, LR,#4(PC=A+4=LR-4)[/align]
[align=left]白话解释:对于普中断和快中断异常,中断必须在一条指令执行完以后被检测到,如正在执行指令甲时发生了中断,不等指令甲执行完是不会处理该中断的,发生异常时 pc 已经更新(A+12); lr= pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+8 返回后,应执行被中断而没有执行的指令(上面的 A+4),所以返回时,pc = lr-4[/align]
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[align=left]3,指令预取中止异常中断处理的返回:[/align]
[align=left]指令地址[/align]
[align=left]A PC-8 执行本指令时发生中断, [/align]
[align=left]A+4 PC-4 处理器将 A+4(PC-4)保存到 LR. ;lr![/align]
[align=left]A+8 PC[/align]
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[align=left]返回时,发生指令预取中止的指令 A(PC-8)处重新执行,所以返回指令为[/align]
[align=left]SUBSPC, LR,#4(PC=A=LR-4)[/align]
[align=left]白话解释:对于预取指令中止异常,发生预取指令异常时,是在执行时发生的异常,pc 未更新,即 pc= A+8;lr = pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+4。[/align]
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span style="background-color:rgb(235,232,223);">由于这类异常返回后应重新执行异常的那个指令(A),所以返回时,pc= lr-4
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[align=left]4,数据访问中止异常中断处理的返回:[/align]
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[align=left]指令地址[/align]
[align=left]A PC-8 本指令访问有问题的数据,产生中断时,PC 的值已经更新 [/align]
[align=left]A+4 PC-4 中断发生时 PC=A+12,处理器将 A+8(PC-4)保存到 LR.[/align]
[align=left]A+8 PC ;lr![/align]
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[align=left]返回时,要返回到 A 处继续执行,所以指令为 SUBSPC, LR,#8.(PC=A=LR-8)[/align]
[align=left]白话解释:对于数据访问中止异常,发生数据访问中止异常时,是在执行时访问数据错误导致的异常,pc 已经更新,即 pc= A+12[/align]
[align=left]lr= pc – 4(这时处理器决定的,无法更改!)即 A+8。[/align]
[align=left]由于这类异常返回后应重新执行异常的那个指令(A),所以返回时,pc= lr-8[/align]
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[align=left]Ø 引起 PC 更新的原因一种是数据中止,还有就是中断了.[/align]
[align=left]Ø 中断必须是在一条指令执行完毕后才能被检测到,所以它中断的只是还未执行的那条指令(pc - 8),所以 pc= lr – 4;[/align]
[align=left]Ø 与中断相同,SWI 和未定义指令异常也是返回到下一条指令(pc - 4),只是他们在执行时,PC 的值并没有更新,所以 pc= lr;[/align]
[align=left]Ø 预取指令中止异常,也没有发生 pc 更新,但它还得重新执行发生异常的那条指令,所以 pc= lr – 4;[/align]
Ø 数据访问中止异常,发生了 pc 更新,并且它也需要重新执行发生异常的那条指令,所以 pc= lr – 8。
如何解释ARM状态与Thumb状态下的FIQ,IRQ,PABT(指令预取终止),DABT(数据预取错误)的返回指令一样:
猜测:thumb的取指是 一次取两条! 这样就可以解释为什么是一样的。但是还不确定。
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