异常中断返回的几种情况:
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
;
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
”!
1.SWI
和和未定义指令异常中断的返回
:
指令地址
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
.
A+4 PC-4
中断时处理器将
PC-4
保存到
LR
。
;lr
!
A+8 PC
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
MOV PC,LR (PC=A+4=LR)
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
。
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。
2.IRQ
和
FIQ
异常中断处理的返回
:
指令地址 对应于
PC
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
.
A+4 PC-4
A+8 PC ;lr
!
(此时
PC
的值已经更新
,
指向
A+12.
将当前
PC-4
,即
A+8
)。
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
SUBS PC, LR,#4(PC=A+4=LR-4)
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
3,
指令预取中止异常中断处理的返回
:
指令地址
A PC-8
执行本指令时发生中断
,
A+4 PC-4
处理器将
A+4(PC-4)
保存到
LR. ;lr
!
A+8 PC
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
SUBS PC, LR,#4(PC=A=LR-4)
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
。
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
4,
数据访问中止异常中断处理的返回
:
指令地址
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
A+4 PC-4
中断发生时
PC=A+12,
处理器将
A+8(PC-4)
保存到
LR.
A+8 PC ;lr
!
返回时
,
要返回到
A
处继续执行
,
所以指令为
SUBS PC, LR,#8.(PC=A=LR-8)
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
lr = pc
–
4(
这时处理器决定的,无法更改!
)
即
A+8
。
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
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小节:
Ø 引起
PC
更新的原因一种是数据中止
,
还有就是中断了
.
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
;
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
;
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
;
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
。
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