異常中斷返回的幾種情況: 重要基礎(chǔ)知識(shí):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(lái)說(shuō),人們習(xí)慣性約定將“正在執(zhí)行的指令作為參考 點(diǎn)”,稱(chēng)之為當(dāng)前第一條指令,因此 PC總是指向第三條指令。當(dāng) ARM 狀態(tài)時(shí),每條指令 為 4 字節(jié)長(zhǎng),所以 PC 始終指向該指令地址加 8 字節(jié)的地址,即:PC 值=當(dāng)前程序執(zhí)行 位置+8; 而 ADS 中的 pc,是為了調(diào)試看著方便而修改過(guò)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(dāng)前指令為 SWI 或未定義指令 此時(shí)發(fā)生中斷.PC 的值還沒(méi)有更新. A+4 PC-4 中斷時(shí)處理器將 PC-4 保存到 LR。 ;lr! A+8 PC
返回時(shí),從發(fā)生中斷的指令 A(PC-8)的下一條指令 A+4(PC-4)處開(kāi)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(huà)解釋?zhuān)簩?duì)于 SWI 和未定義指令異常: 發(fā)生異常時(shí) pc 沒(méi)有更新,根據(jù) ARM 的三級(jí) 流水線(xiàn)原理,pc 沒(méi)有更新,仍然等于(A+8); lr = pc – 4(這時(shí)處理器決定的,無(wú)法 更改。┘ A+4。 由于這類(lèi)異常返回后應(yīng)執(zhí)行下一條指令(A+4),所以返回時(shí),pc = lr 即可。
2.IRQ 和 FIQ 異常中斷處理的返回: 指令地址 對(duì)應(yīng)于 PC A PC-8 執(zhí)行此指令完成后(!)查詢(xún) IRQ 及 FIQ,如果有中斷請(qǐng)求則產(chǎn)生中 斷. A+4 PC-4 A+8 PC ;lr! (此時(shí) PC 的值已經(jīng)更新,指向 A+12.將當(dāng)前 PC-4,即 A+8 )。 保存到 LR.返回時(shí),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(huà)解釋?zhuān)簩?duì)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(cè)到,如正在 執(zhí)行指令甲時(shí)發(fā)生了中斷,不等指令甲執(zhí)行完是不會(huì)處理該中斷的,發(fā)生異常時(shí) pc 已經(jīng) 更新(A+12); lr = pc – 4(這時(shí)處理器決定的,無(wú)法更改!)即 A+8 返回后,應(yīng)執(zhí)行被 中斷而沒(méi)有執(zhí)行的指令(上面的 A+4),所以返回時(shí),pc = lr-4
3,指令預(yù)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(shí)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(shí),發(fā)生指令預(yù)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(huà)解釋?zhuān)簩?duì)于預(yù)取指令中止異常,發(fā)生預(yù)取指令異常時(shí),是在執(zhí)行時(shí)發(fā)生的異常,pc 未更新,即 pc = A+8;lr = pc – 4(這時(shí)處理器決定的,無(wú)法更改!)即 A+4 。 由于這類(lèi)異常返回后應(yīng)重新執(zhí)行異常的那個(gè)指令(A),所以返回時(shí),pc = lr-4
4,數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)中止異常中斷處理的返回:
指令地址 A PC-8 本指令訪(fǎng)問(wèn)有問(wèn)題的數(shù)據(jù),產(chǎn)生中斷時(shí),PC 的值已經(jīng)更新 A+4 PC-4 中斷發(fā)生時(shí) PC=A+12,處理器將 A+8(PC-4)保存到 LR. A+8 PC ;lr!
返回時(shí),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(huà)解釋?zhuān)簩?duì)于數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)中止異常,發(fā)生數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)中止異常時(shí),是在執(zhí)行時(shí)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤 導(dǎo)致的異常,pc 已經(jīng)更新,即 pc = A+12 lr = pc – 4(這時(shí)處理器決定的,無(wú)法更改!)即 A+8 。
由于這類(lèi)異常返回后應(yīng)重新執(zhí)行異常的那個(gè)指令(A),所以返回時(shí),pc = lr-8
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(cè)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?cè)趫?zhí)行 時(shí),PC 的值并沒(méi)有更新,所以 pc = lr; Ø 預(yù)取指令中止異常,也沒(méi)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;
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