2.1  ARM微處理器的工作狀態(tài)
　　從編程的角度看,，ARM微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種，并可在兩種狀態(tài)之間切換：
　　－ 第一種為ARM狀態(tài),，此時(shí)處理器執(zhí)行32位的字對(duì)齊的ARM指令,；
　　－ 第二種為Thumb狀態(tài),，此時(shí)處理器執(zhí)行16位的,、半字對(duì)齊的Thumb指令。
　　當(dāng)ARM微處理器執(zhí)行32位的ARM指令集時(shí),，工作在ARM狀態(tài),；當(dāng)ARM微處理器執(zhí)行16位的Thumb指令集時(shí)，工作在Thumb狀態(tài),。在程序的執(zhí)行過(guò)程中,，微處理器可以隨時(shí)在兩種工作狀態(tài)之間切換，并且,，處理器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變并不影響處理器的工作模式和相應(yīng)寄存器中的內(nèi)容,。
　　狀態(tài)切換方法：
　　ARM指令集和Thumb指令集均有切換處理器狀態(tài)的指令,，并可在兩種工作狀態(tài)之間切換，但ARM微處理器在開(kāi)始執(zhí)行代碼時(shí),，應(yīng)該處于ARM狀態(tài)。
　　進(jìn)入Thumb狀態(tài)：當(dāng)操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位（位0）為1時(shí),，可以采用執(zhí)行BX指令的方法,，使微處理器從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)。此外,，當(dāng)處理器處于Thumb狀態(tài)時(shí)發(fā)生異常（如IRQ,、FIQ,、Undef,、Abort、SWI等）,，則異常處理返回時(shí),，自動(dòng)切換到Thumb狀態(tài)。
　　進(jìn)入ARM狀態(tài)：當(dāng)操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位為0時(shí),，執(zhí)行BX指令時(shí)可以使微處理器從Thumb狀態(tài)切換到ARM狀態(tài),。此外,，在處理器進(jìn)行異常處理時(shí),，把PC指針?lè)湃氘惓ＤＪ芥溄蛹拇嫫髦?，并從異常向量地址開(kāi)始執(zhí)行程序，也可以使處理器切換到ARM狀態(tài),。
　　2.2  ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式
　　ARM體系結(jié)構(gòu)將存儲(chǔ)器看作是從零地址開(kāi)始的字節(jié)的線性組合,。從零字節(jié)到三字節(jié)放置第一個(gè)存儲(chǔ)的字?jǐn)?shù)據(jù)，從第四個(gè)字節(jié)到第七個(gè)字節(jié)放置第二個(gè)存儲(chǔ)的字?jǐn)?shù)據(jù),，依次排列,。作為32位的微處理器,，ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的最大尋址空間為4GB（232字節(jié)）。
　　ARM體系結(jié)構(gòu)可以用兩種方法存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù),，稱之為大端格式和小端格式,，具體說(shuō)明如下：
　　大端格式：
　　在這種格式中，字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中,，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中,，如圖2.1所示：
　　小端格式：
　　與大端存儲(chǔ)格式相反，在小端存儲(chǔ)格式中,，低地址中存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié),，高地址存放的是字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)。如圖2.2所示：
　　2.3  指令長(zhǎng)度及數(shù)據(jù)類型
　　ARM微處理器的指令長(zhǎng)度可以是32位（在ARM狀態(tài)下）,，也可以為16位（在Thumb狀態(tài)下）,。
　　ARM微處理器中支持字節(jié)（8位）、半字（16位）,、字（32位）三種數(shù)據(jù)類型,，其中，字需要4字節(jié)對(duì)齊（地址的低兩位為0）,、半字需要2字節(jié)對(duì)齊（地址的最低位為0）,。
　　2.4  處理器模式
　　ARM微處理器支持7種運(yùn)行模式，分別為：
　　─ 用戶模式（usr）：       ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)
　　─ 快速中斷模式（fiq）：   用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理
　　─ 外部中斷模式（irq）：   用于通用的中斷處理
　　─ 管理模式（svc）：       操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式
　　─ 數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式(abt)： 當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)進(jìn)入該模式,，可用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù),。
　　─ 系統(tǒng)模式（sys）：       運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)。
　　─ 未定義指令中止模式（und）：當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式,，可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真,。
　　ARM微處理器的運(yùn)行模式可以通過(guò)軟件改變，也可以通過(guò)外部中斷或異常處理改變,。
　　大多數(shù)的應(yīng)用程序運(yùn)行在用戶模式下,，當(dāng)處理器運(yùn)行在用戶模式下時(shí)，某些被保護(hù)的系統(tǒng)資源是不能被訪問(wèn)的,。
　　除用戶模式以外,，其余的所有6種模式稱之為非用戶模式，或特權(quán)模式（Privileged Modes）,；其中除去用戶模式和系統(tǒng)模式以外的5種又稱為異常模式（Exception Modes），常用于處理中斷或異常,，以及需要訪問(wèn)受保護(hù)的系統(tǒng)資源等情況,。
　　2.5  寄存器組織
　　ARM微處理器共有37個(gè)32位寄存器，其中31個(gè)為通用寄存器,，6個(gè)為狀態(tài)寄存器,。但是這些寄存器不能被同時(shí)訪問(wèn),，具體哪些寄存器是可編程訪問(wèn)的，取決微處理器的工作狀態(tài)及具體的運(yùn)行模式,。但在任何時(shí)候,，通用寄存器R14～R0、程序計(jì)數(shù)器PC,、一個(gè)或兩個(gè)狀態(tài)寄存器都是可訪問(wèn)的,。
　　2.5.1  ARM狀態(tài)下的寄存器組織
　　通用寄存器：
　　通用寄存器包括R0～R15，可以分為三類：
　　─  未分組寄存器R0～R7,；
　　─ 分組寄存器R8～R14
　　─  程序計(jì)數(shù)器PC(R15)
　　未分組寄存器R0～R7：
　　在所有的運(yùn)行模式下,，未分組寄存器都指向同一個(gè)物理寄存器，他們未被系統(tǒng)用作特殊的用途,，因此,，在中斷或異常處理進(jìn)行運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)，由于不同的處理器運(yùn)行模式均使用相同的物理寄存器,，可能會(huì)造成寄存器中數(shù)據(jù)的破壞,，這一點(diǎn)在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。
　　分組寄存器R8～R14
　　對(duì)于分組寄存器,，他們每一次所訪問(wèn)的物理寄存器與處理器當(dāng)前的運(yùn)行模式有關(guān),。
　　對(duì)于R8～R12來(lái)說(shuō)，每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的物理寄存器,，當(dāng)使用fiq模式時(shí),，訪問(wèn)寄存器R8_fiq～R12_fiq；當(dāng)使用除fiq模式以外的其他模式時(shí),，訪問(wèn)寄存器R8_usr～R12_usr,。
　　對(duì)于R13、R14來(lái)說(shuō),，每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)6個(gè)不同的物理寄存器,，其中的一個(gè)是用戶模式與系統(tǒng)模式共用，另外5個(gè)物理寄存器對(duì)應(yīng)于其他5種不同的運(yùn)行模式,。
　　采用以下的記號(hào)來(lái)區(qū)分不同的物理寄存器：
　　R13_<mode>
　　R14_<mode>
　　其中,，mode為以下幾種模式之一：usr、fiq,、irq,、svc、abt,、und,。
　　寄存器R13在ARM指令中常用作堆棧指針，但這只是一種習(xí)慣用法,，用戶也可使用其他的寄存器作為堆棧指針,。而在Thumb指令集中,，某些指令強(qiáng)制性的要求使用R13作為堆棧指針。
　　由于處理器的每種運(yùn)行模式均有自己獨(dú)立的物理寄存器R13,，在用戶應(yīng)用程序的初始化部分,，一般都要初始化每種模式下的R13，使其指向該運(yùn)行模式的?？臻g,，這樣，當(dāng)程序的運(yùn)行進(jìn)入異常模式時(shí),，可以將需要保護(hù)的寄存器放入R13所指向的堆棧,，而當(dāng)程序從異常模式返回時(shí)，則從對(duì)應(yīng)的堆棧中恢復(fù),，采用這種方式可以保證異常發(fā)生后程序的正常執(zhí)行,。
　　R14也稱作子程序連接寄存器（Subroutine Link Register）或連接寄存器LR。當(dāng)執(zhí)行BL子程序調(diào)用指令時(shí),，R14中得到R15（程序計(jì)數(shù)器PC）的備份,。其他情況下，R14用作通用寄存器,。與之類似,，當(dāng)發(fā)生中斷或異常時(shí)，對(duì)應(yīng)的分組寄存器R14_svc,、R14_irq,、R14_fiq、R14_abt和R14_und用來(lái)保存R15的返回值,。
　　寄存器R14常用在如下的情況：
　　在每一種運(yùn)行模式下,，都可用R14保存子程序的返回地址，當(dāng)用BL或BLX指令調(diào)用子程序時(shí),，將PC的當(dāng)前值拷貝給R14,，執(zhí)行完子程序后，又將R14的值拷貝回PC,，即可完成子程序的調(diào)用返回,。以上的描述可用指令完成：
　　1、執(zhí)行以下任意一條指令：
　　MOV       PC,，LR
　　BX        LR
　　2,、在子程序入口處使用以下指令將R14存入堆棧：
　　STMFD   SP！,{<Regs>,LR}
　　對(duì)應(yīng)的,，使用以下指令可以完成子程序返回：
　　LDMFD   SP,！,{<Regs>,PC}
　　R14也可作為通用寄存器。
　　程序計(jì)數(shù)器PC(R15)
　　寄存器R15用作程序計(jì)數(shù)器（PC）,。在ARM狀態(tài)下,，位[1:0]為0，位[31:2]用于保存PC,；在Thumb狀態(tài)下,，位[0]為0，位[31:1]用于保存PC,；雖然可以用作通用寄存器,，但是有一些指令在使用R15時(shí)有一些特殊限制，若不注意,，執(zhí)行的結(jié)果將是不可預(yù)料的,。在ARM狀態(tài)下，PC的0和1位是0,，在Thumb狀態(tài)下,，PC的0位是0。
　　R15雖然也可用作通用寄存器,，但一般不這么使用,，因?yàn)閷?duì)R15的使用有一些特殊的限制，當(dāng)違反了這些限制時(shí),，程序的執(zhí)行結(jié)果是未知的,。
　　由于ARM體系結(jié)構(gòu)采用了多級(jí)流水線技術(shù)，對(duì)于ARM指令集而言,，PC總是指向當(dāng)前指令的下兩條指令的地址,，即PC的值為當(dāng)前指令的地址值加8個(gè)字節(jié)。
　　在ARM狀態(tài)下,，任一時(shí)刻可以訪問(wèn)以上所討論的16個(gè)通用寄存器和一到兩個(gè)狀態(tài)寄存器,。在非用戶模式（特權(quán)模式）下，則可訪問(wèn)到特定模式分組寄存器,，圖2.3說(shuō)明在每一種運(yùn)行模式下,，哪一些寄存器是可以訪問(wèn)的。
　　寄存器R16：
　　寄存器R16用作CPSR(Current Program Status Register,，當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器),，CPSR可在任何運(yùn)行模式下被訪問(wèn)，它包括條件標(biāo)志位,、中斷禁止位,、當(dāng)前處理器模式標(biāo)志位，以及其他一些相關(guān)的控制和狀態(tài)位,。
　　每一種運(yùn)行模式下又都有一個(gè)專用的物理狀態(tài)寄存器,，稱為SPSR（Saved  Program Status Register，備份的程序狀態(tài)寄存器）,，當(dāng)異常發(fā)生時(shí),，SPSR用于保存CPSR的當(dāng)前值,，從異常退出時(shí)則可由SPSR來(lái)恢復(fù)CPSR。
　　由于用戶模式和系統(tǒng)模式不屬于異常模式,，他們沒(méi)有SPSR,，當(dāng)在這兩種模式下訪問(wèn)SPSR，結(jié)果是未知的,。
　　2.5.2  Thumb狀態(tài)下的寄存器組織
　　Thumb狀態(tài)下的寄存器集是ARM狀態(tài)下寄存器集的一個(gè)子集,，程序可以直接訪問(wèn)8個(gè)通用寄存器（R7～R0）、程序計(jì)數(shù)器（PC）,、堆棧指針（SP）,、連接寄存器（LR）和CPSR。同時(shí),，在每一種特權(quán)模式下都有一組SP,、LR和SPSR。圖2.4表明Thumb狀態(tài)下的寄存器組織,。
　　Thumb狀態(tài)下的寄存器組織與ARM狀態(tài)下的寄存器組織的關(guān)系：
　　─  Thumb狀態(tài)下和ARM狀態(tài)下的R0～R7是相同的,。
　　─  Thumb狀態(tài)下和ARM狀態(tài)下的CPSR和所有的SPSR是相同的。
　　─  Thumb狀態(tài)下的SP對(duì)應(yīng)于ARM狀態(tài)下的R13,。
　　─  Thumb狀態(tài)下的LR對(duì)應(yīng)于ARM狀態(tài)下的R14,。
　　─  Thumb狀態(tài)下的程序計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)于ARM狀態(tài)下R15
　　以上的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2.5所示：
　　訪問(wèn)THUMB狀態(tài)下的高位寄存器（Hi-registers）：
　　在Thumb狀態(tài)下，高位寄存器R8～R15并不是標(biāo)準(zhǔn)寄存器集的一部分,，但可使用匯編語(yǔ)言程序受限制的訪問(wèn)這些寄存器,，將其用作快速的暫存器。使用帶特殊變量的MOV指令,，數(shù)據(jù)可以在低位寄存器和高位寄存器之間進(jìn)行傳送,；高位寄存器的值可以使用CMP和ADD指令進(jìn)行比較或加上低位寄存器中的值。
　　2.5.3  程序狀態(tài)寄存器
　　ARM體系結(jié)構(gòu)包含一個(gè)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器（CPSR）和五個(gè)備份的程序狀態(tài)寄存器（SPSRs）,。備份的程序狀態(tài)寄存器用來(lái)進(jìn)行異常處理,，其功能包括：
　　─  保存ALU中的當(dāng)前操作信息
　　─  控制允許和禁止中斷
　　─  設(shè)置處理器的運(yùn)行模式
　　程序狀態(tài)寄存器的每一位的安排如圖2.6所示：
　　條件碼標(biāo)志（Condition Code Flags）
　　N、Z,、C,、V均為條件碼標(biāo)志位。它們的內(nèi)容可被算術(shù)或邏輯運(yùn)算的結(jié)果所改變,，并且可以決定某條指令是否被執(zhí)行,。
　　在ARM狀態(tài)下，絕大多數(shù)的指令都是有條件執(zhí)行的,。
　　在Thumb狀態(tài)下,，僅有分支指令是有條件執(zhí)行的。
　　條件碼標(biāo)志各位的具體含義如表2-1所示：
　　表2-1        條件碼標(biāo)志的具體含義
　

　　─  T標(biāo)志位：該位反映處理器的運(yùn)行狀態(tài)。
　　對(duì)于ARM體系結(jié)構(gòu)v5及以上的版本的T系列處理器,，當(dāng)該位為1時(shí),，程序運(yùn)行于Thumb狀態(tài)，否則運(yùn)行于ARM狀態(tài),。
　　對(duì)于ARM體系結(jié)構(gòu)v5及以上的版本的非T系列處理器,，當(dāng)該位為1時(shí)，執(zhí)行下一條指令以引起為定義的指令異常,；當(dāng)該位為0時(shí)，表示運(yùn)行于ARM狀態(tài),。
　　─  運(yùn)行模式位M[4：0]：M0,、M1、M2,、M3,、M4是模式位。這些位決定了處理器的運(yùn)行模式,。具體含義如表2-2所示：
　　表2-2        運(yùn)行模式位M[4：0]的具體含義
　

　　由表2-2可知,，并不是所有的運(yùn)行模式位的組合都是有效地，其他的組合結(jié)果會(huì)導(dǎo)致處理器進(jìn)入一個(gè)不可恢復(fù)的狀態(tài),。
　　保留位
　　PSR中的其余位為保留位,，當(dāng)改變PSR中的條件碼標(biāo)志位或者控制位時(shí)，保留位不要被改變,，在程序中也不要使用保留位來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),。保留位將用于ARM版本的擴(kuò)展。
　　2.6  異常（Exceptions）
　　當(dāng)正常的程序執(zhí)行流程發(fā)生暫時(shí)的停止時(shí),，稱之為異常,，例如處理一個(gè)外部的中斷請(qǐng)求。在處理異常之前,，當(dāng)前處理器的狀態(tài)必須保留,，這樣當(dāng)異常處理完成之后，當(dāng)前程序可以繼續(xù)執(zhí)行,。處理器允許多個(gè)異常同時(shí)發(fā)生,，它們將會(huì)按固定的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理。
　　ARM體系結(jié)構(gòu)中的異常,，與8位/16位體系結(jié)構(gòu)的中斷有很大的相似之處,，但異常與中斷的概念并不完全等同。
　　2.6.1  ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常類型
　　ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常及具體含義如表2-3所示,。
　　表2-3  ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常
　　

　　2.6.2  對(duì)異常的響應(yīng)
　　當(dāng)一個(gè)異常出現(xiàn)以后,，ARM微處理器會(huì)執(zhí)行以下幾步操作：
　　1、將下一條指令的地址存入相應(yīng)連接寄存器LR，以便程序在處理異常返回時(shí)能從正確的位置重新開(kāi)始執(zhí)行,。若異常是從ARM狀態(tài)進(jìn)入,，LR寄存器中保存的是下一條指令的地址（當(dāng)前PC＋4或PC＋8，與異常的類型有關(guān)）,；若異常是從Thumb狀態(tài)進(jìn)入,，則在LR寄存器中保存當(dāng)前PC的偏移量，這樣,，異常處理程序就不需要確定異常是從何種狀態(tài)進(jìn)入的,。例如：在軟件中斷異常SWI，指令 MOV PC,，R14_svc總是返回到下一條指令,，不管SWI是在ARM狀態(tài)執(zhí)行，還是在Thumb狀態(tài)執(zhí)行,。
　　2,、將CPSR復(fù)制到相應(yīng)的SPSR中。
　　3,、根據(jù)異常類型,，強(qiáng)制設(shè)置CPSR的運(yùn)行模式位。
　　4,、強(qiáng)制PC從相關(guān)的異常向量地址取下一條指令執(zhí)行,，從而跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的異常處理程序處。
　　還可以設(shè)置中斷禁止位,，以禁止中斷發(fā)生,。
　　如果異常發(fā)生時(shí)，處理器處于Thumb狀態(tài),，則當(dāng)異常向量地址加載入PC時(shí),，處理器自動(dòng)切換到ARM狀態(tài)。
　　ARM微處理器對(duì)異常的響應(yīng)過(guò)程用偽碼可以描述為：
　　R14_<Exception_Mode> = Return Link
　　SPSR_<Exception_Mode> = CPSR
　　CPSR[4:0] = Exception Mode Number
　　CPSR[5] = 0                 ,；當(dāng)運(yùn)行于ARM工作狀態(tài)時(shí)
　　If <Exception_Mode> == Reset or FIQ then
　?。划?dāng)響應(yīng)FIQ異常時(shí),，禁止新的FIQ異常
　　CPSR[6] = 1
　　CPSR[7] = 1
　　PC = Exception Vector Address
　　2.6.3  從異常返回
　　異常處理完畢之后,，ARM微處理器會(huì)執(zhí)行以下幾步操作從異常返回：
　　1、將連接寄存器LR的值減去相應(yīng)的偏移量后送到PC中,。
　　2,、將SPSR復(fù)制回CPSR中。
　　3,、若在進(jìn)入異常處理時(shí)設(shè)置了中斷禁止位,，要在此清除,。
　　可以認(rèn)為應(yīng)用程序總是從復(fù)位異常處理程序開(kāi)始執(zhí)行的，因此復(fù)位異常處理程序不需要返回,。
　　2.6.4  各類異常的具體描述
　　FIQ（Fast Interrupt Request）
　　FIQ異常是為了支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸或者通道處理而設(shè)計(jì)的,。在ARM狀態(tài)下，系統(tǒng)有足夠的私有寄存器,，從而可以避免對(duì)寄存器保存的需求,，并減小了系統(tǒng)上下文切換的開(kāi)銷。
　　若將CPSR的F位置為1,，則會(huì)禁止FIQ中斷,，若將CPSR的F位清零，處理器會(huì)在指令執(zhí)行時(shí)檢查FIQ的輸入,。注意只有在特權(quán)模式下才能改變F位的狀態(tài),。
　　可由外部通過(guò)對(duì)處理器上的nFIQ引腳輸入低電平產(chǎn)生FIQ。不管是在ARM狀態(tài)還是在Thumb狀態(tài)下進(jìn)入FIQ模式,，F(xiàn)IQ處理程序均會(huì)執(zhí)行以下指令從FIQ模式返回：
　　SUBS   PC,R14_fiq ,#4
　　該指令將寄存器R14_fiq的值減去4后，復(fù)制到程序計(jì)數(shù)器PC中,，從而實(shí)現(xiàn)從異常處理程序中的返回,，同時(shí)將SPSR_mode寄存器的內(nèi)容復(fù)制到當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器CPSR中。
　　IRQ（Interrupt Request）
　　IRQ異常屬于正常的中斷請(qǐng)求,，可通過(guò)對(duì)處理器的nIRQ引腳輸入低電平產(chǎn)生,，IRQ的優(yōu)先級(jí)低于FIQ，當(dāng)程序執(zhí)行進(jìn)入FIQ異常時(shí),，IRQ可能被屏蔽,。
　　若將CPSR的I位置為1，則會(huì)禁止IRQ中斷,，若將CPSR的I位清零,，處理器會(huì)在指令執(zhí)行完之前檢查IRQ的輸入。注意只有在特權(quán)模式下才能改變I位的狀態(tài),。
　　不管是在ARM狀態(tài)還是在Thumb狀態(tài)下進(jìn)入IRQ模式,，IRQ處理程序均會(huì)執(zhí)行以下指令從IRQ模式返回：
　　SUBS  PC , R14_irq , #4
　　該指令將寄存器R14_irq的值減去4后，復(fù)制到程序計(jì)數(shù)器PC中,，從而實(shí)現(xiàn)從異常處理程序中的返回,，同時(shí)將SPSR_mode寄存器的內(nèi)容復(fù)制到當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器CPSR中。
　　ABORT（中止）
　　產(chǎn)生中止異常意味著對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)失敗,。ARM微處理器在存儲(chǔ)器訪問(wèn)周期內(nèi)檢查是否發(fā)生中止異常,。
　　中止異常包括兩種類型：
　　─  指令預(yù)取中止：發(fā)生在指令預(yù)取時(shí)。
　　─  數(shù)據(jù)中止：發(fā)生在數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí),。
　　當(dāng)指令預(yù)取訪問(wèn)存儲(chǔ)器失敗時(shí),，存儲(chǔ)器系統(tǒng)向ARM處理器發(fā)出存儲(chǔ)器中止（Abort）信號(hào)，預(yù)取的指令被記為無(wú)效，但只有當(dāng)處理器試圖執(zhí)行無(wú)效指令時(shí),，指令預(yù)取中止異常才會(huì)發(fā)生,，如果指令未被執(zhí)行，例如在指令流水線中發(fā)生了跳轉(zhuǎn),，則預(yù)取指令中止不會(huì)發(fā)生,。
　　若數(shù)據(jù)中止發(fā)生，系統(tǒng)的響應(yīng)與指令的類型有關(guān),。
　　當(dāng)確定了中止的原因后,，Abort處理程序均會(huì)執(zhí)行以下指令從中止模式返回，無(wú)論是在ARM狀態(tài)還是Thumb狀態(tài)：
　　SUBS PC, R14_abt, #4      ,；指令預(yù)取中止
　　SUBS PC, R14_abt, #8      ,；數(shù)據(jù)中止
　　以上指令恢復(fù)PC（從R14_abt）和CPSR（從SPSR_abt）的值，并重新執(zhí)行中止的指令,。
　　Software Interruupt(軟件中斷)
　　軟件中斷指令（SWI）用于進(jìn)入管理模式,，常用于請(qǐng)求執(zhí)行特定的管理功能。軟件中斷處理程序執(zhí)行以下指令從SWI模式返回,，無(wú)論是在ARM狀態(tài)還是Thumb狀態(tài)：
　　MOV  PC , R14_svc
　　以上指令恢復(fù)PC（從R14_svc）和CPSR（從SPSR_svc）的值,，并返回到SWI的下一條指令。
　　Undefined Instruction(未定義指令)
　　當(dāng)ARM處理器遇到不能處理的指令時(shí),，會(huì)產(chǎn)生未定義指令異常,。采用這種機(jī)制，可以通過(guò)軟件仿真擴(kuò)展ARM或Thumb指令集,。
　　在仿真未定義指令后,，處理器執(zhí)行以下程序返回，無(wú)論是在ARM狀態(tài)還是Thumb狀態(tài)：
　　MOVS PC, R14_und
　　以上指令恢復(fù)PC（從R14_und）和CPSR（從SPSR_und）的值,，并返回到未定義指令后的下一條指令,。
　　2.6.5  異常進(jìn)入/退出小節(jié)
　　表2-4總結(jié)了進(jìn)入異常處理時(shí)保存在相應(yīng)R14中的PC值，及在退出異常處理時(shí)推薦使用的指令,。
　　表2-4  異常進(jìn)入/退出
　　

　　注意：
　　1,、在此PC應(yīng)是具有預(yù)取中止的BL/SWI/未定義指令所取的地址。
　　2,、在此PC是從FIQ或IRQ取得不能執(zhí)行的指令的地址,。
　　3、在此PC是產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止的加載或存儲(chǔ)指令的地址,。
　　4,、系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，保存在R14_svc中的值是不可預(yù)知的,。
　　2.6.6  異常向量（Exception Vectors）
　　表2-5顯示異常向量地址,。
　　表2-5 異常向量表
　　

　　2.6.7  異常優(yōu)先級(jí)（Exception Priorities）
　　當(dāng)多個(gè)異常同時(shí)發(fā)生時(shí),，系統(tǒng)根據(jù)固定的優(yōu)先級(jí)決定異常的處理次序。異常優(yōu)先級(jí)由高到低的排列次序如表2-6所示,。
　　表2-6        異常優(yōu)先級(jí)
　

　　2.6.8  應(yīng)用程序中的異常處理
　　當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),，異常可能會(huì)隨時(shí)發(fā)生,，為保證在ARM處理器發(fā)生異常時(shí)不至于處于未知狀態(tài),，在應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)中，首先要進(jìn)行異常處理,，采用的方式是在異常向量表中的特定位置放置一條跳轉(zhuǎn)指令,，跳轉(zhuǎn)到異常處理程序，當(dāng)ARM處理器發(fā)生異常時(shí),，程序計(jì)數(shù)器PC會(huì)被強(qiáng)制設(shè)置為對(duì)應(yīng)的異常向量,，從而跳轉(zhuǎn)到異常處理程序，當(dāng)異常處理完成以后,，返回到主程序繼續(xù)執(zhí)行,。
　　2.7  本章小節(jié)
　　本章對(duì)ARM微處理器的體系結(jié)構(gòu)、寄存器的組織,、處理器的工作狀態(tài),、運(yùn)行模式以及處理器異常等內(nèi)容進(jìn)行了描述，這些內(nèi)容也是ARM體系結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容,，是系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),。