当一个irq异常中断产生时,内核要自动做哪些处理

如题所述

第1个回答  2022-09-28

在异常发生后,ARM内核会自动做以下工作:

保存执行状态:将CPSR复制到发生的异常模式下SPSR中;

模式切换:将CPSR模式位强制设置为与异常类型相对应的值,同时处理器进入到ARM执行模式,禁止所有IRQ中断,当进入FIQ快速中断模式时禁止FIQ中断;

保存返回地址:将下一条指令的地址(被打断程序)保存在LR(异常模式下LR_excep)中。

跳入异常向量表:强制设置PC的值为相应异常向量地址,跳转到异常处理程序中。

当前程序的执行状态是保存在CPSR里面的,异常发生时,要保存当前的CPSR里的执行状态到异常模式里的SPSR里,将来异常返回时,恢复回CPSR,恢复执行状态。

硬件自动根据当前的异常类型,将异常码写入CPSR里的M[4:0]模式位,这样CPU就进入了对应异常模式下。不管是在ARM状态下还是在THUMB状态下发生异常,都会自动切换到ARM状态下进行异常的处理,这是由硬件自动完成的,将CPSR[5]设置为0。

同时,CPU会关闭中断IRQ(设置CPSR寄存器I位),防止中断进入,如果当前是快速中断FIQ异常,关闭快速中断(设置CPSR寄存器F位)。

当前程序被异常打断,切换到异常处理程序里,异常处理完之后,返回当前被打断模式继续执行,因此必须要保存当前执行指令的下一条指令的地址到LR_excep(异常模式下LR,并不存在LR_excep寄存器)。

由于异常模式不同以及ARM内核采用流水线技术,异常处理程序里要根据异常模式计算返回地址。

扩展资料:

常见的irq异常:

复位异常:当CPU刚上电时或按下reset重启键之后进入该异常,该异常在管理模式下处理。

一般/快速中断请求:CPU和外部设备是分别独立的硬件执行单元,CPU对全部设备进行管理和资源调度处理,CPU要想知道外部设备的运行状态,要么CPU定时的去查看外部设备特定寄存器,要么让外部设备在出现需要CPU干涉处理时“打断”CPU,让它来处理外部设备的请求。

毫无疑问第二种方式更合理,可以让CPU“专心”去工作,这里的“打断”操作就叫做中断请求,根据请求的紧急情况。

中断请求分一般中断和快速中断,快速中断具有最高中断优先级和最小的中断延迟,通常用于处理高速数据传输及通道的中数据恢复处理,如DMA等,绝大部分外设使用一般中断请求。

预取指令中止异常:该异常发生在CPU流水线取指阶段,如果目标指令地址是非法地址进入该异常,该异常在中止异常模式下处理。

未定义指令异常:该异常发生在流水线技术里的译码阶段,如果当前指令不能被识别为有效指令,产生未定义指令异常,该异常在未定义异常模式下处理。

参考资料:百度百科-中断请求

相似回答