ARM-中断管理

摘自:ARM-中断状态,中断响应流程(四大步三小步)-CSDN博客

当异常发生时,ARM处理器核心会自动完成以下操作来保存现场:

  1. 保存CPSR :将当前程序状态寄存器 (CPSR) 的内容复制到相应异常模式的备份寄存器 (SPSR_mode) 中。

  2. 设置CPSR

    • 切换处理器进入 ARM状态

    • 根据需要,禁止中断 (设置 FIQIRQ 禁止位)。

    • 根据异常类型,切换到对应的异常模式

  3. 保存返回地址 :将当前程序计数器 (PC) 的值保存到相应异常模式的链接寄存器 (lr_mode) 中。

  4. 跳转处理 :强制将 PC 设置为异常向量表的固定首地址,开始执行中断服务程序。

  • 软/硬中断区别硬中断 由硬件随机产生;软中断 (如SWI指令)由软件预先安排,用于主动进入特权模式。

  • 恢复现场 :上述由硬件完成,而中断返回时必须由软件手动恢复 现场,包括从 SPSR_mode 恢复 CPSR、从 lr_mode 恢复 PC 等。

  • Cortex-M vs Cortex-A :文章指出,Cortex-M系列 (如STM32)支持中断嵌套 ;而Cortex-A系列因处理速度快,硬件上不支持嵌套。

概念类别 核心内容/状态 简要说明
中断状态 1. 挂起态 中断已发生,但尚未被处理
2. 激活态 正在执行对应的中断处理函数
3. 未激活态 无中断请求发生
异常类型 (7种) 1. 复位异常 优先级最高,用于系统启动
2. 数据异常 访问数据时出错(如地址无效)
3. 快速中断(FIQ) 高速、低延迟中断
4. 外部中断(IRQ) 普通外设中断
5. 预取异常 取指令时出错
6. 软中断(SWI) 软件主动触发,用于系统调用
7. 未定义指令异常 指令译码失败
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