ARM异常返回值的合法值有哪些?各返回值分别代表什么?

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ARM异常返回值的合法值有哪些?各返回值分别代表什么?

ARM异常返回值的合法值包括:中断(IRQ)、中止(ABORT)、未定义指令(UND)、系统调用(SWI)、数据终端(DATA ABORT)以及外部中断(FIQ)等。这些异常都代表了一种处理器的行为,可以帮助处理器及时、准确地处理异常事件。下面将详细介绍各个异常的含义及其作用。

1. 中断(IRQ)

中断(IRQ)是处理器在执行指令时,发现了外部设备需要响应处理器的请求,必须借助处理器执行相应的中断服务程序,保证系统的正常运行。IRQ通常由外设发出,用于处理各类事件,例如:接收数据、发送数据、定时器等。当IRQ发生时,处理器会从当前执行的指令转移到IRQ服务程序中运行,等待中断服务程序执行完毕,再返回原执行地址,继续执行先前的指令。

2. 中止(ABORT)

中止(ABORT)是指处理器因为某种错误或异常原因而停止正在执行的指令,进入异常处理模式与异常服务程序相互配合,来进行堆栈还原、错误码保存、数据存储等操作。ABORT异常通常是由一些外部错误原因引起,例如:读取不存在的页面、访问异常的页面等。当ABORT异常发生时,处理器会立即中止执行当前的指令、还原上下文切换堆栈,并跳转到异常服务程序中执行,以处理异常事件。

3. 未定义指令(UND)

未定义指令(UND)是指处理器发现了一条未能正确解码的指令,或者执行了一条不支持的指令时,必须跳转到异常服务程序中执行,以处理这种异常情况。UND异常通常发生在指令集架构不同的系统之间,或者是在编写程序时出现了一些代码错误。在UND异常处理程序中,可以执行一些关键操作,例如:记录不支持的指令、给出警告、将异常程序重定向到正确执行地址,等等。

4. 系统调用(SWI)

系统调用(SWI)是指应用程序通过软件,向操作系统请求进行一些关键操作,例如:打开文件、关闭文件、读取文件、写入文件等。处理器会在特殊的异常处理模式下,将执行上下文保存在堆栈中,并跳转到相应的系统调用处理程序中。这些调用处理程序会执行相应的操作,异步返回结果值,并使用处理器的异常返回指令,跳回到应用程序中恢复执行。

5. 数据终端(DATA ABORT)

数据终端(DATA ABORT)是指处理器试图从存储器中读取或写数据时,出现了无法处理的异常情况。例如:尝试访问一个不支持的内存地址、尝试执行权限不够的操作、或者是尝试执行没有权限的操作等。处理器会在处理模式下保存执行上下文,并跳转到异常处理程序中,以恢复处理器的异常事件。

6. 外部中断(FIQ)

外部中断(FIQ)是指处理器在执行现有的指令时,发现有一个外设需要急速响应,为了更快地响应外设的请求,处理器会将现有的指令暂停,立即跳转到FIQ服务程序中,执行FIQ服务程序中所需的操作,并在处理完FIQ服务程序后,返回原执行地址,继续执行原有的指令。

以上是ARM处理器异常返回值的合法值及其代表的含义详情。这些异常返回值为处理器提供了一种高效、准确地响应相关异常事件的方式,增强了系统的可靠性和弹性。无论是在操作系统内核中,还是在嵌入式系统开发中,都必须充分了解这些异常返回值,以便针对不同的异常情况合理地进行处理。
 

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