中断处理流程分析

当计算机正在当前指令时，此时发生了异常，那么在执行完当前指令后就要进行异常处理。跳转到相应的异常中断处理程序，同时保存当前执行现场，中断执行完成，返回执行现场的下条指令。

这里先了解异常相应的优先级，当多个异常发生时，由优先级的高低依次响应处理
异常中断处理过程（这里暂不考虑异常中断嵌套问题，默认为在ARM下处理异常）：
     ----》当发生中断异常
     ----》（1）自动拷贝CPSR寄存器中数据到SPSR_<mode>
     ----》（2）修改CPSR寄存器中的[4:0]=mode,[T]=0设置为arm态，设置中断禁止[7:6];
     ----》（3）保存返回地址到（R14）lr_<mode>
     ----》（4）根基异常类型，跳转异常向量表
异常向量表在RAM启动代码中是这样写的：
Vectors    
 （  地址偏移量 ）

                      LDR     PC, Reset_Addr        ； 0x00000000
               
      LDR     PC, Undef_Addr ；0x00000004
                   
      LDR     PC, SWI_Addr 
；0x00000008
                
      LDR     PC, PAbt_Addr ；0x0000000c
               
      LDR     PC, DAbt_Addr ；0x00000010
               
      NOP                            
        ；0x00000014
; Reserved Vector 
                
      LDR     PC, IRQ_Addr 
；0x00000018
               
      LDR     PC, FIQ_Addr 
；0x0000001c

     ----》（5）进入相应的处理程序后，处理先保护现场（压栈）
     ----》（6）进行相应的中断处理（中断处理操作）
     ----》（7）处理结束后，将SPSR加载到CPSR
     ----》（8）恢复现场（出栈）
     ----》（9）将lr_<mode>给pc（恢复pc地址继续执行）。

在中断异常处理过程中，在进行处理程序时，要进行现场保护，（不能原破坏指令流水线），即压栈操作，处理完后要恢复现场（出栈恢复）。

以模拟FIQ发生压栈为例： 

                MRS  R0,CPSR
;/* read CPSR value             */     
BIC  R0,R0,#0x1f
;/* clear low 5 bit             */     
ORR  R0,R0,#0x11
;/* set the mode as FIQ mode    */  
MSR  CPSR_cxfs,R0
LDR
 LR,=Ret

B
Vectors+0x1c                          ;/* 0x1c为相对异常向量表中基地址的偏移量跳转至 FIQ mode  */  

FIQ_Handler

        STMFD   SP!, {R0-R3, LR}
   ;保护现场,压栈保护公共寄存器，LR_fiq=返回地址 FIQ模式
        BL      FIQ_Handle                     ;调用中断处理程序ISR （进行相应的操作）   
LDMFD   SP!, {R0-R3, pc}^
   ;恢复现场,出栈恢复LR_fiq,R0-R3
        SUBS    PC,  LR,  #4  
   ;调整返回地址SPSR_fiq->CPSR, PC=LR_fiq-4

在不同的异常类型，LR链接寄存器的中的值与恢复流水线执行指令的偏移量不同。由于ARM的流水线特性（ARM7：三级流水线），pc在执行一条指令时，已经指向当前指令后的第二条指令，所以，当IRQ异常发生时，链接寄存器lr的值其实是最后执行的指令的地址+8.返回时应该跳到异常处理前最后一条指令的下一条指令。

下表给出了各种异常应使用的lr偏移：
异常                           地址                   用法
复位                           －                   没有定义
数据中止                    lr - 8               指向导致数据中止异常的那条指令（数据中断，处理方式一般是尝试着再次进行对数据存取操作，因此lr - 8）
 FIQ                           lr - 4               FIQ处理程序的返回地址
 IRQ                           lr - 4               IRQ处理程序的返回地址
 预取指中止                lr - 4              指向导致预取指中止异常的那条指令
 SWI                           lr                    指向SWI指令的下一条指令
 未定义指令                lr                    指向未定义指令的下一条指令
 
      另外，如果指令以pc为目标，且有后缀s，那么cpsr将自动从spsr中恢复，可以节省指令。用LDM的后缀^也有同样的效果。