问:ARM在从SVC模式,进入IRQ中断时,现场是如何保存的?

答:在保存现场时,处于svc模式下时,cpsr寄存器是写入irq模式下的spsr_irq寄存器,而不是svc模式下的spsr_svc,这样,在中断模式下恢复的话,将spsr_irq寄存器里的内容写入cpsr,就能恢复到svc模式了,因为,spsr_irq寄存器里的内容就是svc模式下的状态。
另外 ,PC指针地址,在中断发生时会向LR寄存器赋值,但是赋值对象也不是LR_svc寄存器,而是在IRQ模式下的LR_irq寄存器。
因此,在进入中断IRQ模式以后,一定要第一时间把SPSR和LR寄存器给压入栈中,在需要返回的时候再弹出。

问:LR寄存器在什么时候会被赋值?

答:两种情况,一种是在发生中断异常时,会将LR赋值。如上述情况;另一种就是在发生函数调用的时候,使用BLX和BL指令,这样就会发生LR寄存器被赋予返回地址的情况。

问:通过手动更改CPSR寄存器末几位来切换模式时,会不会发生硬件赋值的情况?

答:不会,手动切换模式后,对应的如LR,spsr寄存器的映射地址就会变掉,访问的就不是同一个位置的寄存器,但是不会发生任何的硬件的赋值。模式切换不影响代码,代码还是继续该怎么在那儿跑,就在那儿跑。

ARM 中断发生时 PC,LR,SPSR,CPSR寄存器相关问题总结

问:程序返回时,为什么只需要赋值PC地址就行?为什么没有将SPSR赋值给CPSR的指令发生?

答:关于恢复CPSR原值问题:
如果指令带有S后缀(除了比较指令以外),同时又以PC为目标寄存器进行操作,
在异常模式下:则操作的同时从SPSR恢复CPSR。比如:
movs pc, #0xff /* cpsr = spsr; pc = 0xff /
adds pc, r1, #0xffffff00
/
cpsr = spsr; pc = r1 + 0xffffff00 /
ands pc, r1, r2 /
cpsr = spsr; pc = r1 & r2; */
在user或者system模式:会产生不可预料的结果,因为在这两种模式下没有SPSR。

通俗解释:这是为了实现模式间的切换,因为,如果要从其他的模式转到用户模式,必须通过一条指令实现,不能通过一条指令实现就会出现问题,如:先将spsr复制到cpsr,这条指令一结束,模式就会切换,这时的LR存的就不是要跳转的目标地址了,因为模式变了,LR的映射就变了,同理,如果先将LR拷贝到PC,则下一个时钟节拍一到,CPU会执行PC指向的内容,恢复SPSR的程序也就无法执行了。

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