ARM920T异常处理：S3C2440/S3C2410中断体系结构与寄存器变化分析

S3C2440和S3C2410是基于ARM920T架构的微控制器，它们的中断体系结构对于理解处理器如何处理各种事件至关重要。首先，让我们深入探讨ARM920T的7种工作模式： 1. 用户模式（usr）：这是最常见的运行模式，大部分应用程序在此模式下执行，权限较低，处理普通的程序操作。 2. 快速中断模式（fiq）：专为高优先级的数据传输或实时通道服务设计，如硬件中断。 3. 中断模式（irq）：处理一般中断，如定时器或I/O设备的事件。 4. 模式模式（svc）：特权模式，操作系统使用它来执行系统调用或处理内核任务。 5. 数据访问终止模式（abt）：在遇到未定义指令或内存访问错误时自动进入，支持虚拟存储和存储保护。 6. 系统模式（sys）：用于执行具有最高权限的操作，如系统初始化和异常处理。 7. 未定义指令中止模式（und）：处理未定义指令，可用来软件模拟硬件协处理。 ARM920T的CPU有两套工作状态：ARM状态执行32位指令，而Thumb状态执行16位半字指令。在异常或中断发生时，CPU会自动切换到相应的工作模式，并确保必要的寄存器（如R14和R15，分别作为程序连接寄存器和程序计数器）被正确保存。这些寄存器在不同模式下有不同的副本，例如R14_svc、R14_irq等，用于存储中断前的返回值。 在异常处理过程中，ARM920T的核心步骤包括： - 保存当前状态：处理器在进入异常前自动保存PC（程序计数器）和CPSR（当前程序状态寄存器）的值，这是至关重要的，因为它记录了中断前的执行状态。 - 基址切换：异常处理过程可能涉及地址空间的改变，比如从用户空间到内核空间，这时程序计数器会被更新。 - 寄存器上下文切换：备用寄存器（如R14）被用来存储处理异常所需的参数和状态，以便于异常处理结束后恢复。 - 异常处理程序的执行：在异常处理完成之后，程序会跳转到预定义的异常处理程序，进行相应的故障处理。 - 返回：异常处理完成后，通过R15或相应的备份寄存器，处理器会恢复到中断前的PC值，继续执行被中断的任务。 理解S3C2440和S3C2410的中断体系结构不仅有助于调试和优化代码，还能提高程序员对处理器行为的控制能力。在开发嵌入式系统时，掌握这些细节至关重要，可以确保系统的稳定性和性能。