arm異常響應和異常返回機制是什么樣子的？

ARM是一種RISC指令集架構，廣泛用于無線電視、移動電話、嵌入式系統(tǒng)等領域。ARM中異常響應和異常返回機制是實現(xiàn)ARM處理器在面對異常情況時候的重要機制。ARM處于操作系統(tǒng)和硬件之間，因此異常處理機制在有效性、安全性、可靠性方面必須經(jīng)過充分測試和驗證。

ARM異常指令是程序中不受控制的分支或其他例外情況，如硬件故障、訪問非法地址、非法指令、軟件中斷等。雖然大多處理器都有異常響應和處理機制，但ARM采用的異常響應機制是獨特的。其異常響應分為兩級：內(nèi)核級和用戶級。內(nèi)核級的異常響應是用于處理特權指令或機器模式下的異常情況；而用戶級的異常響應是用于處理用戶模式下發(fā)生的異常。

ARM異常響應機制使用了異常向量表(EVT)來處理異常。EVT是一個包含有關所有可能發(fā)生的異常類型和相應處理程序的表。ARM架構中定義了14個預定義的異常類型，其中有三個異常優(yōu)先級最高(Reset、Undefined、SWI)。當程序遇到異常時，處理器將轉(zhuǎn)移到異常處理程序所在的地址。針對不同的異常類型，特定的處理程序被執(zhí)行，從而決定處理器的響應。

在異常處理期間，CPU將從常規(guī)指令流中退出，將控制傳遞給異常處理程序。異常處理程序?qū)?zhí)行必要的操作，如保留現(xiàn)場，診斷異常發(fā)生的原因，執(zhí)行適當?shù)男迯筒僮鞯取Ｌ幚沓绦蛟谕瓿扇蝿蘸螅仨殞⒖刂品祷氐秸?zhí)行流的適當位置。為完成此任務，ARM使用了異常返回指令。

在ARM中，異常返回指令的操作碼和其他指令一樣，不同的是操作數(shù)使用了特殊的編碼。異常返回指令指定了何處返回到正常的執(zhí)行流。在執(zhí)行異常處理程序時，異常狀態(tài)寄存器（State Register）會保存異常處理前的狀態(tài)。異常之后，處理程序需要恢復正常的執(zhí)行流并恢復異常處理之前的狀態(tài)。恢復的方式是使用異常返回指令。

當異常返回指令被執(zhí)行時，控制傳遞到指定的地址。異常返回指令不同于其他指令，它根據(jù)異常狀態(tài)寄存器的值將處理器的狀態(tài)從異常處理模式轉(zhuǎn)換為當前模式。異常返回指令將狀態(tài)寄存器的值彈出堆棧，并恢復公共寄存器，此時處理器將重新轉(zhuǎn)換為正常執(zhí)行流。異常返回指令的操作數(shù)指定了將執(zhí)行的指令所在的位置。指定位置之后的指令將從異常處理程序執(zhí)行缺失地方繼續(xù)執(zhí)行。

總而言之，ARM處理器的異常響應和異常返回機制是系統(tǒng)級別的機制，可以確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。ARM采用的異常向量表、狀態(tài)寄存器和異常返回指令等功能模塊，能夠快速、高效地判斷異常類型，并恢復異常處理前的狀態(tài)，以保證程序的繼續(xù)執(zhí)行。同時，異常響應和異常返回機制在保持系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時，還可以提高處理器的工作效率，減少系統(tǒng)閃退等問題的發(fā)生。