CPU的异常处理

概述

什么是异常？正常流程之外的流程都叫做异常，中断是异常的一种。

现场保护：中断发生的时候，CPU需要记录当前程序的上下文，然后再去处理异常，以便异常处理完成后，返回到原先的程序当中去。

硬中断和软中断

硬中断就是硬件产生的中断，软中断是一条会汇编指令，只要一执行，就会产生软中断。

异常向量表

所有CPU都有异常向量表，用于处理异常，是硬件决定的。详细来说，出现异常时，CPU转跳到异常处理表，这个行为是硬件决定的，至于异常向量表里面具体的实现动作，是软件定义的。

异常发生的时候，CPU自动把PC寄存器转跳到异常向量处理处理异常。

如图所示，异常向量表是一个这样的数据结构：不同的异常连续地存放在地址空间中，每个异常对应的向量内容是一个32位的地址，异常发生的时候，CPU将PC寄存器的内容设置成向量指向的地址，CPU进而会去执行地址指向的程序。

ARM的异常处理流程

1. 将CPSR拷贝到当前模式地SPSR中，以便异常处理后，程序状态寄存器的恢复
2. 修改CPSR上的标志位，使CPU进入ARM模式，因为Thumb模式不支持异常的处理
3. 设置中断禁止位，禁止相应的中断（可选）
4. 保存返回地址到LR寄存器中，以便异常处理后，能够接着上次的位置执行程序
5. 设置PC程序寄存器，为响应的异常向量
6. 执行异常处理函数
7. 从SPSR恢复CPSR
8. 从LR寄存器恢复PC
9. 继续运行上一次的程序