ARM 异常处理

• ARM 异常处理
  • ARM 异常处理
    • ARM异常类型的优先级
    • 异常向量表
    • 简单软中断
    • 多个软中断
    • B指令做跳转异常的缺陷

ARM 异常处理

ARM异常处理是ARM处理器处理特殊事件的机制，这些事件可能来自硬件或软件。

ARM异常类型的优先级

复位（Reset）最高优先级，可以中断任何其他异常。
数据中止（Data Abort）当访问内存时发生错误。
快速中断请求（FIQ - Fast Interrupt Request）用于需要快速响应的高优先级外部中断。
普通中断请求（IRQ - Interrupt Request）用于常规的外部中断。
预取指令中止（Prefetch Abort）当尝试从内存取指令时发生错误。
软件中断（SWI - Software Interrupt）由软件主动触发，通常用于系统调用。
未定义指令（Undefined Instruction）当遇到处理器无法识别的指令时触发。

异常向量表

简单来讲就是：统一管理所有异常情况。
当处理器遇到”异常”时,它会查看这个表。


举例:
假设你的手机死机了(未定义指令异常):
处理器查看表中的”异常”联系方式。
然后按这个地址找到对应的处理程序。

简单软中断

我们写一个简单的软中断程序，通过swi进行触发，然后使用sirq_handler方法进行处理，最后返回并继续往下执行。

    .text
    b   main              @0x00 reset
    nop                   @0x04 undef
    b    sirq_handler     @0x08 soft irq
    nop                   @0x0c prefecth abort
    nop                   @0x10 data abort
    nop                   @0x14 reserved
    nop                   @0x18 irq
    nop                   @0x1C fiq
sirq_handler:
    stmfd sp!,{r0-r12,lr}
    add r2,#1
sirq_handler_end:
    ldmfd sp!,{r0-r12,pc}
main:
    ldr sp,=stack_buf
    mov r1,#1
    mov r2,#2
    swi 0x1
    cmp r2,#2
    moveq r4,#4
    movne r4,#6
    .data
stack_buf:
    .space 15*4
    .end

当我们执行完swi命令后，将会触发软中断，会在前面异常向量表找到sirq_handler进行执行。
此时LR会记录swi的下一条指令的地址。
但是我们要对数据操作时需要缓存一下历史数据所以我们通过stmfd进行存储，并在异常处理完成后，通过ldmfd进行返回值。
然后继续执行下面相关指令。

多个软中断

在有多个软中断的情况下，我们可以通过获取lr的地址，减4位获取到swi的地址，并且通过ldr获取到它的值，但是需要使用bic去掉高8位指令段，剩下的就是值，然后通过实际的值我们就可以实现不同的软中断不同的处理。

    .text
    b   main              @0x00 reset
    nop                   @0x04 undef
    b    sirq_handler     @0x08 soft irq
    nop                   @0x0c prefecth abort
    nop                   @0x10 data abort
    nop                   @0x14 reserved
    nop                   @0x18 irq
    nop                   @0x1C fiq
sirq_handler:
    stmfd sp!,{r0-r12,lr}
    ldr r0,[lr,#-4]
    bic r0,#0xff000000
    cmp r0,#1
    addeq r2,#1
    cmp r0,#2
    subeq r2,#1
sirq_handler_end:
    ldmfd sp!,{r0-r12,pc}
main:
    ldr sp,=stack_buf
    mov r1,#1
    mov r2,#2
    swi 0x1
    cmp r2,#2
    moveq r4,#4
    movne r4,#6
    swi 0x2
    mov r0,#3
    .data
stack_buf:
    .space 15*4
    .end

当执行到第一个软中断swi 0x1时。

执行到第二个软中断swi 0x2时。

B指令做跳转异常的缺陷

一是只能在32M范围的数据进行跳转，二是方法在其他地方将无法完成跳转。
所以我们这里可以做一点修改，将替换为ldr pc, _sirq_handler里面通过一个字符串来进行存储地址，并进行执行跳转。
这样既可以突破32M的范围限制，当方法在其他文件中同样可以进行跳转。