你不该忽略的异常处理那些事儿

ARM异常处理概述

ARM 处理器的异常处理机制是处理器处理错误和异常事件的核心部分。异常处理机制允许处理器在发生错误或异常事件时，暂时中断当前正在执行的程序，转而执行异常处理程序来处理错误或异常事件。异常处理程序执行完毕后，处理器会返回到中断前的程序继续执行。

异常处理机制对于处理器的稳定性和可靠性至关重要。如果没有异常处理机制，当处理器发生错误或异常事件时，处理器可能会崩溃或死机，从而导致系统瘫痪。

ARM异常处理的过程

ARM 处理器的异常处理过程大致可以分为以下几个步骤：

1. 当处理器发生错误或异常事件时，处理器会触发异常。异常通常分为两种类型：同步异常和异步异常。同步异常是指在指令执行过程中发生的异常，例如除零异常、溢出异常等。异步异常是指在指令执行过程之外发生的异常，例如中断、复位等。
2. 当处理器触发异常后，处理器会根据异常的类型进入相应的异常模式。异常模式是一种特殊的处理器模式，它与处理器正在执行的程序模式不同。异常模式下，处理器会执行异常处理程序来处理异常事件。
3. 异常处理程序执行完毕后，处理器会返回到中断前的程序继续执行。

ARM异常处理的模式

ARM 处理器提供了多种异常模式，以便处理器能够处理不同类型的异常事件。这些异常模式包括：

• 用户模式：这是处理器默认的运行模式。在用户模式下，处理器可以执行用户程序。
• 中断模式：当处理器发生中断时，处理器会进入中断模式。在中断模式下，处理器会执行中断处理程序来处理中断事件。
• 快速中断模式：快速中断模式是一种特殊的中断模式，它允许处理器快速地处理中断事件。在快速中断模式下，处理器会执行快速中断处理程序来处理中断事件。
• 特权模式：特权模式是一种特殊的处理器模式，它允许处理器执行特权指令。特权指令是只能在特权模式下执行的指令。
• 管理模式：管理模式是一种特殊的处理器模式，它允许处理器执行管理指令。管理指令是只能在管理模式下执行的指令。

ARM异常处理器的实现

ARM 处理器的异常处理机制是由异常控制器（Exception Controller）实现的。异常控制器是一个特殊的硬件模块，它负责管理异常的处理过程。异常控制器会根据异常的类型将处理器切换到相应的异常模式，并执行相应的异常处理程序。

ARM异常处理的经典案例

以下是一些 ARM 异常处理的经典案例：

• 除零异常：除零异常是指在执行除法指令时，除数为零。当发生除零异常时，处理器会触发异常并进入中断模式。在中断模式下，处理器会执行除零异常处理程序来处理异常事件。
• 溢出异常：溢出异常是指在执行算术指令时，运算结果超出运算范围。当发生溢出异常时，处理器会触发异常并进入中断模式。在中断模式下，处理器会执行溢出异常处理程序来处理异常事件。
• 中断：中断是一种特殊的事件，它是由外部设备或软件发出的。当处理器收到中断信号时，处理器会触发异常并进入中断模式。在中断模式下，处理器会执行中断处理程序来处理中断事件。
• 复位：复位是一种特殊的事件，它是由处理器本身或外部设备发出的。当处理器收到复位信号时，处理器会触发异常并进入复位模式。在复位模式下，处理器会执行复位处理程序来处理复位事件。