ARM9体系结构解析：中断向量与异常处理

"本资源主要介绍了ARM9体系结构，特别是ARM中断向量的安排和中断处理模式。同时，概述了ARM处理器的历史、特点以及其在嵌入式系统中的应用。" ARM9体系结构是嵌入式系统中广泛采用的一种处理器架构，由英国ARM公司设计。ARM公司是一个知识产权提供商，它不生产实际的芯片，而是通过授权设计给其他半导体公司，如Motorola、IBM、Intel等，这些公司根据ARM设计制造出各种定制化的芯片。 ARM9处理器的核心特性之一是其RISC（Reduced Instruction Set Computer）架构，这种设计注重简化指令集，提高执行效率。RISC处理器通常具有Load/Store架构，意味着只有特定的Load和Store指令可以直接与内存交互，其他指令则只在寄存器之间操作，以此加速处理速度。此外，ARM9还包括指令缓存I-Cache和数据缓存D-Cache，以及支持多处理器的架构。 中断向量是ARM处理器处理异常和中断的关键组件。在ARM9中，不同类型的中断和异常对应不同的处理模式，并且每个都有其特定的低向量地址和高向量地址。中断向量表如下所示： - 复位：在管理模式下，复位向量位于0x00000000和0xFFFF0000。 - 未定义指令：当遇到未定义指令时，处理器进入未定义模式，对应的向量在0x00000004和0xFFFF0004。 - 软件中断（SWI）：SWI在管理模式下处理，向量在0x00000008和0xFFFF0008。 - 预取中止（取指令存储器中止）：在中止模式下，对应的向量为0x0000000C和0xFFFF000C。 - 数据中止（访问数据存储器中止）：同样在中止模式，向量是0x00000010和0xFFFF0010。 - IRQ（中断）：在IRQ模式下，中断向量位于0x00000018和0xFFFF0018。 - FIQ（快速中断）：FIQ在FIQ模式下处理，其向量在0x0000001C和0xFFFF001C。 这些向量地址定义了处理器如何响应中断和异常，以及在哪个模式下执行相应的处理代码。中断处理程序通常位于这些地址指向的内存位置，以便快速有效地响应事件。 除了中断处理，ARM9处理器还有多种工作模式，包括用户模式、系统模式、中断模式（IRQ）、快速中断模式（FIQ）和几种异常模式。这些模式允许处理器在不同上下文中运行，例如在用户应用程序、操作系统内核或特定异常处理中。 总结来说，ARM9体系结构的中断向量机制和多样化的处理模式是其在嵌入式系统中高效、可靠运行的关键因素。结合其RISC设计理念，ARM9能够提供高性能计算能力，同时保持较低的功耗，使其成为许多便携式和嵌入式设备的理想选择。