ARM异常、中断与工作模式详解及其关联

本文主要探讨了ARM架构中的异常、中断和工作模式之间的关系。首先，文章澄清了一个常见的误解，即中断实际上是异常的一种，它们都存储在异常向量表中，每个条目包含一个地址或跳转指令，用于引导处理器执行相应的异常处理程序。ARM异常向量表包含7种工作模式的对应，包括User（用户模式）、FIQ（快速中断）、IRQ（标准中断）、Supervisor（管理模式）、Abort（访问异常）、Undef（未定义指令）和System（特权模式）。每种工作模式对应一个特定的异常向量地址。 程序状态寄存器(CPSR)在所有工作模式中都是核心组件，它的不同位表示不同的控制信息，包括工作模式切换的指示。工作模式的切换分为被动和主动两种，被动切换是由异常触发，如普通中断自动切换到相应模式；而主动切换则依赖于CPSR的设定，可以通过改变寄存器的末四位来选择进入特定的工作模式。 中断与异常之间存在联系，但也有区别。中断是异常的一种，通常由硬件事件触发，可被软件通过CPSR的I位和F位进行屏蔽。相比之下，异常是更广泛的术语，它包括中断以及像未定义指令或内存访问错误这样的不可预测情况，这些情况不能被屏蔽。 总结来说，理解ARM异常、中断和工作模式的相互作用对于深入掌握ARM架构至关重要。通过掌握异常向量表、CPSR和工作模式切换机制，开发人员能够更好地设计和优化他们的嵌入式系统。