原

ARM 异常处理

1371人阅读 2024/6/30 17:17 总访问：3143433 评论：0 收藏：0 手机

分类: 嵌入式

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/6930d1439f4b43e785a433685b813262.png)
>#ARM 异常处理
[TOC]

ARM 异常处理
------------

tn2>ARM异常处理是ARM处理器处理特殊事件的机制，这些事件可能来自硬件或软件。

### ARM异常类型的优先级

tn2>复位（Reset）最高优先级，可以中断任何其他异常。
数据中止（Data Abort）当访问内存时发生错误。
快速中断请求（FIQ - Fast Interrupt Request）用于需要快速响应的高优先级外部中断。
普通中断请求（IRQ - Interrupt Request）用于常规的外部中断。
预取指令中止（Prefetch Abort）当尝试从内存取指令时发生错误。
软件中断（SWI - Software Interrupt）由软件主动触发，通常用于系统调用。
未定义指令（Undefined Instruction）当遇到处理器无法识别的指令时触发。

### 异常向量表

tn2>简单来讲就是：统一管理所有异常情况。
当处理器遇到"异常"时,它会查看这个表。
<br/>
举例:
假设你的手机死机了(未定义指令异常):
处理器查看表中的"异常"联系方式。
然后按这个地址找到对应的处理程序。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/f89a3dc10aff4a5493cb498e37778198.png)

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/6be3a48d47d5468a99d86b626bcc7873.png)

### 简单软中断

tn2>我们写一个简单的软中断程序，通过`swi`进行触发，然后使用`sirq_handler`方法进行处理，最后返回并继续往下执行。

```bash
	.text
	b   main  			@0x00 reset
	nop       			@0x04 undef
	b	sirq_handler 	@0x08 soft irq
	nop       			@0x0c prefecth abort
	nop       			@0x10 data abort
	nop       			@0x14 reserved
	nop       			@0x18 irq
	nop       			@0x1C fiq
sirq_handler:
	stmfd sp!,{r0-r12,lr}
	add r2,#1
sirq_handler_end:
	ldmfd sp!,{r0-r12,pc}
	
main:
	ldr sp,=stack_buf
	mov r1,#1
	mov r2,#2
	swi 0x1
	cmp r2,#2
	moveq r4,#4
	movne r4,#6
	
	.data

stack_buf:
	.space 15*4
		
	.end
```

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/ffa63017834c41c5be4a04844b16a380.png)

tn2>当我们执行完`swi`命令后，将会触发软中断，会在前面异常向量表找到`sirq_handler`进行执行。
此时`LR`会记录`swi`的下一条指令的地址。
但是我们要对数据操作时需要缓存一下历史数据所以我们通过`stmfd`进行存储，并在异常处理完成后，通过`ldmfd`进行返回值。
然后继续执行下面相关指令。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/10eb8560311943da8649f064dd665042.png)

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/fb435c90d53d430cbe8fb19d0e792f56.png)

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/019661d936e646deb52ede52ca8f2b21.png)

tn>这里值得注意的是我定义了一块存储空间，并且要将ldr的sp指向存储空间的地址，原因是如果不进行指定就会报错。
通过`ldmfd`从堆栈拿数据回来的时候会导致没权限，然后报错。

### 多个软中断

tn2>在有多个软中断的情况下，我们可以通过获取`lr`的地址，减4位获取到`swi`的地址，并且通过ldr获取到它的值，但是需要使用`bic`去掉高8位指令段，剩下的就是值，然后通过实际的值我们就可以实现不同的软中断不同的处理。

```bash
	.text
	b   main  			@0x00 reset
	nop       			@0x04 undef
	b	sirq_handler 	@0x08 soft irq
	nop       			@0x0c prefecth abort
	nop       			@0x10 data abort
	nop       			@0x14 reserved
	nop       			@0x18 irq
	nop       			@0x1C fiq
sirq_handler:
	stmfd sp!,{r0-r12,lr}
	ldr r0,[lr,#-4]
	bic r0,#0xff000000
	cmp r0,#1
	addeq r2,#1
	cmp r0,#2
	subeq r2,#1
	
sirq_handler_end:
	ldmfd sp!,{r0-r12,pc}
	
main:
	ldr sp,=stack_buf
	mov r1,#1
	mov r2,#2
	swi 0x1
	cmp r2,#2
	moveq r4,#4
	movne r4,#6
	swi 0x2
	mov r0,#3
	.data

stack_buf:
	.space 15*4
		
	.end
```

tn2>当执行到第一个软中断`swi 0x1`时。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/fbf6d50dac924403bc8c088dfcf7fedd.png)

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/2d06c44c0d80444684fcdfb66bb55a9f.png)


tn2>执行到第二个软中断`swi 0x2`时。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/ce1ca115b2e3449dac5576bbaaf174bd.png)


### B指令做跳转异常的缺陷

tn2>一是只能在32M范围的数据进行跳转，二是方法在其他地方将无法完成跳转。
所以我们这里可以做一点修改，将替换为`ldr pc, _sirq_handler`里面通过一个字符串来进行存储地址，并进行执行跳转。
这样既可以突破32M的范围限制，当方法在其他文件中同样可以进行跳转。

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/6d9fe931d56b4e97bb3f2855433c88c7.png)

![](https://img.tnblog.net/arcimg/hb/739ace32a8764279beb45344e15e229e.png)

欢迎加群讨论技术，1群：677373950(满了，可以加，但通过不了)，2群：656732739

👈{{preArticle.title}}

👉{{nextArticle.title}}

评价

尘叶心繁

这一世以无限游戏为使命！

博主信息

排名

文章

粉丝

文章类别

.net后台框架 184篇

linux 18篇

linux中cve 1篇

windows中cve 0篇

资源分享 10篇

Win32 3篇

前端 28篇

传说中的c 5篇

Xamarin 9篇

docker 15篇

容器编排 101篇

grpc 4篇

Go 15篇

yaml模板 1篇

理论 2篇

ARM 异常处理

{{titleitem}} {{titleitem}}

{{titleitem}} {{titleitem}}