我在这里,将我在学习这篇文章时遇到的疑问及理解和大家分享一下 LPC2300.S文件中的相关软中断代码如下:
EXPORT SWI_Handler
extern EnableIrqFunc ;使能中断函数名,用C语言实现
extern DisableIrqFunc ;禁止中断函数名,用C语言实现
SWI_Handler
STMFD SP!, {R0,R12,LR} ;入栈
LDR R0, [LR,#-4] ;取指令
BIC R0,R0,#0xFF000000 ;取软件中断命令号
CMP R0,#0 ;和0比较,因为我的使能中断用了软件中断命令0,禁止中断使用了软件中断命令1
BLEQ EnableIrqFunc ;为零调用使能中断函数
BLNE DisableIrqFunc ;不为零调用禁止中断函数
LDMFD SP!,{R0,R12,PC} ;出栈 我的疑问主要在: STMFD SP!, {R0,R12,LR} ;入栈
LDR R0, [LR,#-4] ;取指令 入栈的过程怎样,他是如何入栈的?为什么LDR R0, [LR,#-4] 表示的是取指令? 入栈的过程: ARM规定,sp始终是指向栈顶位置的,STM指令把寄存器列表中索引最小的寄存器存在最低地址,所以R0在最低地址,向上依次是R0,R1,R2,...R12,LR。完成后SP指向保存R0的地址。
详解:对于大多数的设计来说都是把栈底设置在高地址,栈顶设置在低地址,即是说上面所说的首先要SP=SP-14×4,这里理解了之后就好理解了,那么执行这条指令后,栈中的数据顺序从栈底到栈顶为LR ,R12,R6,R5,R4,R3,R2,R1,R0,此时SP-->R0,即栈顶,这和堆栈的定义没有冲突,如果SP指向的是LR的话栈就没有用了哦,其实这里STMFD有两种方法处理的:(STMFD的用法详见上一篇博文) 第一种先计算总共压入的数据个数,直接一次更改指针SP=SP-4*(number)并从低地址向高地址存入数据 第二种就是每压入一次就把SP=SP-1*4,同时一个一个的把数据从高地址向低地址压入 注意点:R0、R1....LR等寄存器是没有地址的,它们只有保存在里面的数据,所以如上图中:LR对应基址-4是将LR里面的值放入基址减4中,这里的减4与LDR R0, [LR,#-4]的减4不是同一个概念。 那么LDR R0, [LR,#-4]为什么解释为取指令呢?将存储器地址为(LR-4)的字数据读入寄存器R0。 这里你必须对ARM7的3级流水线过程做一个了解: PC 代表程序计数器,流水线使用三个阶段,因此指令分为三个阶段执行: 1.取指(从存储器装载一条指令); 2.译码(识别将要被执行的指令); 3.执行(处理 指令并将结果写回寄存器)。 而R15(PC)总是指向“正在取指”的指令,而不是指向“正在执行”的指令或正在“译码”的指令。一般来说,人们习惯性约定 将“正在执行的指令作为参考点”,称之为当前第一条指令,因此PC总是指向第三条指令。当ARM状态时,每条指令为4字节长,所以PC始终指向该指令地址 加8字节的地址,即:PC值=当前程序执行位置+8;
ARM指令是三级流水线,取指,译指,执行时同时执行的,现在PC指向的是正在取指的地址,那么cpu正在译指的指令地址是PC-4(假设在ARM状态 下,一个指令占4个字节),cpu正在执行的指令地址是PC-8,也就是说PC所指向的地址和现在所执行的指令地址相差8。
在ARM体系结构中LR的特殊用途有两种:一是用来保存子程序返回地址;二是当异常发生时,LR中保存的值等于异常发生时PC的值减4(或者减2,对于ARM指令是减4,对于Thumb指令是减2),因此在各种异常模式下可以根据LR的值返回到异常发生前的相应位置继续执行。
在异常发生时,LR保存的是PC-4,而执行指令是PC-8,所以LDR R0, [LR,#-4]解释为取指令!
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