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Thumb指令集之异常中断产生指令解析
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2017-10-19
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11.7 异常中断产生指令（断点指令）
Thumb异常中断产生指令与ARM指令集下的异常中断指令十分相似。同ARM指令集相同，Thumb指令集中同样包含两条异常中断产生指令：软件中断指令SWI用于产生SWI异常中断；断点中断指令BKPT主要用于产生软件断点，供调试程序使用（只在ARMv5及以上版本中使用）。
11.7.1 软中断指令SWI
（1）编码格式
软中断指令SWI的编码格式如图11.63所示。
图11.63 SWI指令的编码格式
软中断指令SWI（Software Interrupt）用于使处理器产生软中断异常，使用这种机制实现在用户模式对操作系统中特权模式的程序调用。
（2）指令的语法格式
SWI 《immed_8》
其中，immed_8为8位立即数，该立即数被处理器忽略，但可以被操作系统用来判断用户程序请求的服务类型。
（3）指令操作的伪代码
R14_svc = address of next instruction after the SWI instruction
SPSR_svc = CPSR
CPSR［4:0］ = 0b10011 /*进入超级模式*/
CPSR［5］ = 0 /*进入ARM状态*/
/*CPSR［6］ is unchanged*/
CPSR［7］ = 1 /*禁止正常中断*/
If high vectors configured then
PC = 0xffff0008
Else
PC = 0x00000008
（4）对应的ARM指令
SWI 《immed_8》
11.7.2 断点中断指令 BKPT
（1）编码格式
断点中断指令BKPT的编码格式如图11.64所示。
图11.64 BKPT指令的编码格式
断点中断指令BKPT（Breakpoint）可以使处理器产生预取异常（Prefetch Abort），使用这种机制可以在没有调试硬件的情况下，实现程序的软件调试。当系统中使用硬件调试部件时，可忽略该中断。
（2）指令的语法格式
BKPT 《immed_8》
其中，immed_8为8位立即数，该立即数被处理器忽略，但可以向调试系统提供附加的断点信息。
注意当系统中存在调试硬件时，BKPT指令有两种处理方法：一种由调试硬件处理BKPT指令；另一种可以直接由预取异常处理函数来处理BKPT指令，使用这种方法时，由于使用了异常模式下的链接地址寄存器r14_abt和程序状态寄存器SPSR_abt，所有要特别注意程序的嵌套。
（3）指令操作的伪代码
if （not overridden by debug hardware）
R14_abt = address of BKPT instruction +4
SPSR_abt = CPSR
CPSR［4:0］ = 0b10111 /*进入异常模式*/
CPSR［5］ = 0 /*进入ARM状态*/
/*CPSR［6］ is unchanged*/
CPSR［7］ = 1
If high vectors configured then
PC = 0xffff000c
Else
PC = 0x0000000c
（4）对应的ARM指令
BKPT 《immed_8》
Thumb异常中断产生指令与ARM指令集下的异常中断指令十分相似。同ARM指令集相同，Thumb指令集中同样包含两条异常中断产生指令：软件中断指令SWI用于产生SWI异常中断；断点中断指令BKPT主要用于产生软件断点，供调试程序使用（只在ARMv5及以上版本中使用）。
11.7.1 软中断指令SWI
（1）编码格式
软中断指令SWI的编码格式如图11.63所示。
图11.63 SWI指令的编码格式
软中断指令SWI（Software Interrupt）用于使处理器产生软中断异常，使用这种机制实现在用户模式对操作系统中特权模式的程序调用。
（2）指令的语法格式
SWI 《immed_8》
其中，immed_8为8位立即数，该立即数被处理器忽略，但可以被操作系统用来判断用户程序请求的服务类型。
（3）指令操作的伪代码
R14_svc = address of next instruction after the SWI instruction
SPSR_svc = CPSR
CPSR［4:0］ = 0b10011 /*进入超级模式*/
CPSR［5］ = 0 /*进入ARM状态*/
/*CPSR［6］ is unchanged*/
CPSR［7］ = 1 /*禁止正常中断*/
If high vectors configured then
PC = 0xffff0008
Else
PC = 0x00000008
（4）对应的ARM指令
SWI 《immed_8》
11.7.2 断点中断指令 BKPT
（1）编码格式
断点中断指令BKPT的编码格式如图11.64所示。
图11.64 BKPT指令的编码格式
断点中断指令BKPT（Breakpoint）可以使处理器产生预取异常（Prefetch Abort），使用这种机制可以在没有调试硬件的情况下，实现程序的软件调试。当系统中使用硬件调试部件时，可忽略该中断。
（2）指令的语法格式
BKPT 《immed_8》
其中，immed_8为8位立即数，该立即数被处理器忽略，但可以向调试系统提供附加的断点信息。
注意当系统中存在调试硬件时，BKPT指令有两种处理方法：一种由调试硬件处理BKPT指令；另一种可以直接由预取异常处理函数来处理BKPT指令，使用这种方法时，由于使用了异常模式下的链接地址寄存器r14_abt和程序状态寄存器SPSR_abt，所有要特别注意程序的嵌套。（3）指令操作的伪代码
if （not overridden by debug hardware）
R14_abt = address of BKPT instruction +4
SPSR_abt = CPSR
CPSR［4:0］ = 0b10111 /*进入异常模式*/
CPSR［5］ = 0 /*进入ARM状态*/
/*CPSR［6］ is unchanged*/
CPSR［7］ = 1
If high vectors configured then
PC = 0xffff000c
Else
PC = 0x0000000c
（4）对应的ARM指令
BKPT 《immed_8》
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