【中断】发生硬件中断后，ARM处理器做了那些事情？

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发生硬件中断后，ARM处理器做了那些事情？

CPU自动保存处理器状态，即将中断发生时的CPSR寄存器内容保存到SPSR_irq寄存器中

CPU自动设置当前程序状态寄存器CPSR的低5位，使处理器进入特权模式中的IRQ模式（Linux不使用FIQ，只使用IRQ）

硬件自动关闭IRQ中断

将返回地址（PC）自动保存到LR_irq寄存器中

CPU自动的将程序计数器PC设置成异常中断向量表中的地址，进入相应的异常处理程序中处理中断

处理完中断后，恢复中断发生前的处理器状态，即将SPSR_irq寄存器中的数据复制到CPSR寄存器中

设置程序计数器PC，使其指向中断发生前要执行的指令，即将LR_irq寄存器中的数据复制到PC寄存器中

接着对上述的关键字进行介绍：

CPSR:程序状态寄存器(current program status register) (当前程序状态寄存器)，在任何处理器模式下被访问。它包含了条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志以及其他的一些控制和状态位。

SPSR:程序状态保存寄存器（saved programstatus register）,每一种处理器模式下都有一个状态寄存器SPSR,SPSR用于保存CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。当特定的异常中断发生时，这个寄存器用于存放当前程序状态寄存器的内容。在异常中断退出时，可以用SPSR来恢复CPSR。由于用户模式和系统模式不是异常中断模式，所以他没有SPSR。当用户在用户模式或系统模式访问SPSR，将产生不可预知的后果。

CPSR寄存器格式

31 30 29 28 27 26 7 6 5 4 3 2 1 0

N Z C V Q DNM(RAZ) I F T M4 M3 M2 M1 M0

CPSR的高六位N、Z、C、V、Q统称为条件标志位。

N——本位设置成当前指令运算结果的bit[31]的值。当两个表示的有符号整数运算时，n=1表示运算结果为负数，n=0表示结果为正书或零。

Z——z=1表示运算的结果为零；z=0表示运算的结果不为零。对于CMP指令，Z=1表示进行比较的两个数大小相等。

C——下面分四种情况讨论C的设置方法：在加法指令中（包括比较指令CMP），当结果产生了进位,则C=1,表示无符号运算发生上溢出；其他情况C=0。在减法指令中（包括减法指令CMP），当运算中发生错位，则C=0，表示无符号运算数发生下溢出；其他情况下C=1。对于包含移位操作的非加减运算指令，C中包含最后一次溢出的的位的数值。对于其他非加减运算指令，C位的值通常不受影响。

V——对于加减运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号为溢出；通常其他指令不影响V位。

Q——在ARM V5的E系列处理器中，CPSR的bit[27]称为q标识位，主要用于指示增强的dsp指令是否发生了溢出。同样的spsr的bit[27]位也称为q标识位，用于在异常中断发生时保存和恢复CPSR中的Q标识位。

CPSR的低八位I、F、T、M[4:0]统称为控制位。当异常中断发生时这些位发生变化。在特权级的处理器模式下，软件可以修改这些控制位。

I——中断禁止位。当I=1时禁止IRQ中断

F——快速中断禁止位。当F=1时禁止FIQ中断

T——控制指令执行的状态。T=0表示执行ARM指令，T=1表示强制下一条执行的指令产生未定指令中断。

M[4:0]——控制处理器模式。分别对应：

USER[ob10000]、

FIQ[0b10001]、

IRQ[0b10010]、

SUPERVISOR[0B10011 ]、

ABORT[0b10111 ]、

UNDEFINEED[0b11011]、

SYSTEM[0b11111 ]

CPSR中的其他位。这些位用于将来扩展。应用软件不要操作这些位。

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