简述fiq响应过程和返回过程

FIQ（Fast Interrupt Request）是一种高速中断请求，它可以打断正在运行的程序，使CPU立即进入FIQ处理程序。FIQ响应过程和返回过程如下：

1. FIQ响应过程：
当外设产生FIQ请求时，CPU立即响应，停止当前任务执行，保存当前现场。具体步骤如下：
- 保存当前程序计数器PC的值
- 保存程序状态寄存器PSR的值
- 保存其他寄存器的值
- 跳转到FIQ处理程序的入口地址

2. FIQ返回过程：
FIQ处理程序执行完后，需要返回到原来的程序继续执行。具体步骤如下：
- 恢复其他寄存器的值
- 恢复程序状态寄存器PSR的值
- 恢复程序计数器PC的值
- 返回到原来的程序继续执行

需要注意的是，在FIQ处理程序中，不能使用一些常规中断处理程序中使用的寄存器等资源，因为这些资源可能正在被主程序使用。因此，FIQ处理程序需要使用专门的寄存器集合。

相关问题

ARM汇编语言写一个完整的实现FIQ中断处理和返回的程序

下面是一个完整的实现FIQ中断处理和返回的ARM汇编程序示例：

.text
.global main
.global fiq_handler

.equ VIC_BASE, 0x10140000
.equ VIC_INTENABLE, 0x010
.equ VIC_IRQSTATUS, 0x000
.equ VIC_FIQSTATUS, 0x004

main:
    mov r0, #0x1        @ 设置FIQ中断使能位
    str r0, [r1, #VIC_INTENABLE]

    mov r0, #0x1        @ 使能IRQ中断
    mrs r1, cpsr
    bic r1, r1, #0x80
    msr cpsr_c, r1

    b loop

loop:
    b loop

fiq_handler:
    cpsid if            @ 禁用IRQ中断和FIQ中断

    @ FIQ中断处理程序
    @ 这里可以编写处理FIQ中断的代码
    @ ...

    mov r0, #0x1        @ 清除FIQ中断标志位
    str r0, [r1, #VIC_FIQSTATUS]

    subs pc, lr, #4     @ 返回到中断处理前的任务

    cpsie if            @ 恢复IRQ中断和FIQ中断

    bx lr               @ 返回

.end

这个程序首先设置FIQ中断的使能位，并使能IRQ中断。在主循环中，程序无限循环。当FIQ中断发生时，处理器会跳转到定义的FIQ中断处理程序中。在FIQ中断处理程序中，首先禁用IRQ中断和FIQ中断，然后编写处理FIQ中断的代码。处理完成后，清除FIQ中断标志位，并返回到中断处理前的任务。最后，恢复IRQ中断和FIQ中断，并使用`bx lr`指令返回到中断处理前的任务。

需要注意的是，在具体的应用中，需要根据实际情况选择使用哪些寄存器和内存地址，以及如何编写处理FIQ中断的代码。

为什么说FIQ异常是快速中断?ARM9处理器主要从哪些方面确保FIQ异常响应的快速性

FIQ异常是快速中断，是因为ARM9处理器在处理FIQ异常时会抢占当前正在执行的指令，直接跳转到FIQ异常处理程序，从而能够快速响应该异常。相比之下，IRQ异常是普通中断，需要等待当前指令执行完毕后才能响应该异常，因此响应速度较慢。

ARM9处理器主要从以下几个方面确保FIQ异常响应的快速性：

1. FIQ异常优先级高于IRQ异常，当出现FIQ异常时，CPU会立即响应该异常并跳转到FIQ异常处理程序，而不会等待IRQ异常处理完成。

2. FIQ异常处理程序必须是可预测的，即处理时间必须很短，否则可能会导致系统出现响应延迟或者甚至死机等问题。为了确保FIQ异常处理程序的效率，通常会采用硬件实现的方式进行处理。

3. 在处理FIQ异常时，ARM9处理器会自动保存一些寄存器的值，例如R0-R7、R14和CPSR等，从而避免了在异常处理程序中手动保存这些寄存器的值的开销，提高了异常处理的效率。

通过以上几个方面的优化，ARM9处理器能够快速响应FIQ异常，从而保证了系统的稳定性和可靠性。