【ARM裸板】软件中断分析及示例

1.APP如何切换模式

APP一般运行于User Mode下，受到限制（例如不可访问硬件）

如果APP想要访问硬件，必须切换模式

如何切换？发生异常即可：

软中断，swi #val

中断

未定义指令异常

2.SWI中软处理过程

执行异常处理函数之前，硬件会处理的事情：

 1.lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址

 2.SPSR_svc保存被中断模式CPSR

 3.CPSR的[M4:M0]=[11011],进入到svc模式

 4.跳到0x08的模式执行程序，即跳到b do_svc这一指令

/*====================================异常向量表===========================================*/

_start:

b reset    //vector 0: reset(0地址对应reset)

  ldr pc, und_addr //vector 4: und  (发生未定义指令异常，则进入“处理未定义异常函数”)绝对跳转，跳转至sdram中

  ldr pc, swi_addr //vector 8: swi

und_addr:

.word do_und //存放地址,确保这一地址存放在内存的前4K中

swi_addr:

.word do_swi

 /*=================================处理软中断异常=========================================*/

 do_swi:

/*执行到这里之前：

*1.lr_svc保存有被中断模式中的下一条即将执行的指令的地址

*2.SPSR_svc保存被中断模式CPSR

*3.CPSR的[M4:M0]=[10011],进入到svc模式

*4.跳到0x08的模式执行程序，即跳到`b do_swi`这一指令

*/

    /* 1.sp_svc 设置栈，因为后面函数需要栈 */

    ldr sp, =0x33E00000

    /* 2.保存现场 */

    /* lr是异常处理完后的返回地址，也需要保存 */

    stmdb sp!, {r0-r12,lr} //在swi异常处理函数总有可能需要用到r0~r12，因此先保存下来

    mov r4,lr //将lr存放在r4中，调用c函数不会破坏r4

    /* 3.处理swi异常 */

    mrs r0,cpsr //把cpsr的值放入r0

    ldr r1, =swi_string

    bl printException

    sub r0,r4,#4

    bl printSWIVal

    /* 4.恢复现场 */

    ldmia sp,{r0-r12,pc}^ //将lr的值赋给pc ,`^`会把spsr的值恢复到cpsr中

swi_string:

.string "swi exception"

.align 4  //确保4字节对齐

2.1设置栈

sp_svc 设置栈，因为后面有函数需要用到栈

ldr sp, =0x33E00000

2.2 保存现场

stmdb：stm（m为many），即写多个内存，db预先减少(Decrement Before)，即先减后写

r是异常处理完后的返回地址，也需要保存

stmdb sp!, {r0-r12,lr}` //在swi异常处理函数总有可能需要用到r0~r12，因此先保存下来

2.3 处理swi异常

打印提示发生未定义异常，并调用打印函数显示CPSR的值

mrs r0,cpsr //把cpsr的值放入r0

、预先增加(Increment Before)、过后减少(Decrement After)、。

2.4 恢复现场

ldmia：ldm（m为many）即读多个内存，ia(Increment After)过后增加，即先读后加

将lr的值赋给pc ,^会把spsr的值恢复到cpsr中

ldmia sp,{r0-r12,pc}^ 

3.取出SWI指令中的值

在swi异常处理函数中，先将lr的值保存在r4中，因为执行完swi指令后，发生异常，lr会保存下一条指令的地址，因此lr-4即是swi指令的地址

用r0 = r4-4

传给打印函数

    sub r0,r4,#4

    bl printSWIVal

由下表可知，swi中断指令高8位可以忽略，即取后24位即可

void printSWIVal(unsigned int *pSWI)

{

unsigned int val = *pSWI & (~0xff000000);

printf("SWI val = %xrn",val);

}