2019年09月06日 | ARM9 SWI软件中断

一、SWI软件中断原理。

在特权模式下，处理器模式切换可以通过软件控制进行切换，即修改 CPSR 的模式位。但在用户模式下，是没有权限通过修改 CPSR 实现模式转换的，除非 通过外部中断或是异常处理过程进行切换。为方便在用户模式下灵活实现模式的 转换， ARM 指令集提供了产生异常的指令，即软件中断指令 SWI 。也就是说用 户程序里可以通过写入 SWI 指令来切换到特权模式，当 CPU 执行到 SWI 指令时会 从用户模式切换到管理模式下，执行软件中断处理。在其他模式下也可以使用 SWI 指令，处理器同样切换到管理模式。 

指令格式：

SWI{cond} immed_24 

其中： immed_24 为 24 位立即数，值为从 0――16777215 之间的整数。它 用来做用户程序和软中断处理程序之间的接头暗号。通过该软中断立即数来区分 用户不同操作。 

指令编码格式： 

指令举例： 

SWI 1;产生 1 号软中断

指令说明： 

在用户模式下调用 SWI 软中断指令，可使处理器跳转至 SWI 中断向量表所对 应的地址中，继而跳入软中断处理程序

中。在软中断处理程序中，可根据软中断号，实现不同的操作。软中断号的判断方法如下： 

LDR R4, [LR, #-4] ； LR 为硬件自动保存 SWI xxx 指令的下一条指令地址

； LR – 4 就是 SWI 指令地址

BIC R4, R4, #0xFF000000 ；将 SWI 指令高 8 位清除掉，只保留低 24 位立

； 即数，取得ＳＷＩ指令编码，则 R4 即为 SWI

；指令后的软中断号； 

二、代码

AREA Stack1,DATA,READWRITE

stack1 DCD 10*512

PRESERVE8

AREA TEST,CODE,READONLY

CODE32

ENTRY

b reset

b _undefined_instruction

b _software_interrupt

b _prefetch_abort

b _data_abort

b _not_used

b _irq

b _fiq

_undefined_instruction

nop

_prefetch_abort

nop

_data_abort

nop

_not_used

nop

_irq

nop

_fiq

nop

reset

mrs r0,cpsr

bic r0,r0,#0x1f

orr r0,r0,#0xd3

msr cpsr_c,r0 ;Enable svc mode of cpu

init_stack

ldr r0,=stack1 ;get stack top pointer*/

;svc mode stack

mov sp,r0

sub r0,#128*4 ;/*512 byte for irq mode of stack*/

;/****irq mode stack**/

msr cpsr_c,#0xd2

mov sp,r0

sub r0,#128*4 ;/*512 byte for irq mode of stack*/

;/***fiq mode stack***/

msr cpsr_c,#0xd1

mov sp,r0

sub r0,#0

;/***abort mode stack***/

msr cpsr_c,#0xd7

mov sp,r0

sub r0,#0

;/***undefine mode stack***/

msr cpsr_c,#0xdb

mov sp,r0

sub r0,#0

;/*** sys mode and usr mode stack ***/

msr cpsr_c,#0x10

mov sp,r0 ;/*1024 byte for user mode of stack*/

swi 1

swi 2

LOOP

B LOOP

_software_interrupt

STMFD SP!, {R0-R4, LR} ; 保存程序执行现场

LDR R4, [LR, #-4] ; LR - 4 为指令" swi xxx" 的地址，低 24 位 是 软件中断号

BIC R4, R4, #0xFF000000 ; 取得 ARM 指令 24 位立即数

CMP R4, #1

ADDEQ R5,R5,#1 ; 判断 24 位立即数，如果为 1，则执行R5+1 操作

LDREQ PC, =swi_return ; 软中断处理返回CMP R4, #2 ; 判断 24 位立即数，如果为 2，则执行 R6+1 操作

ADDEQ R6,R6,#1

LDREQ PC, =swi_return ; 软中断处理返回地址

swi_return

LDMFD SP!, {R0-R4, PC}^ ; 中断返回, ^表示将 spsr 的值复制到 cpsr

END

PS：

1. bic

BIC指令的格式为：

BIC{条件}{S}  目的寄存器，操作数1，操作数2

BIC指令用于清除操作数1的某些位，并把结果放置到目的寄存器中。操作数1应是一个寄存器，

操作数2可以是一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即数。操作数2为32位的掩码，如果在

掩码中置了某一位1，则清除这一位。未设置的掩码位保持不变。

bic r0,r0,#0x1f

0x1f=11111b

其含义：清除r0的bit[4:0]位。

2，orr

ORR指令的格式为：

ORR{条件}{S}  目的寄存器，操作数1，操作数2

ORR指令用于在两个操作数上进行逻辑戒运算，并把结果放置到目的寄存器中。操作数1应该是一

个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即数。该指令常用于设置操

作数1的某些位。

指令示例：

ORR R0，R0，＃3          ；  该指令设置R0的0、1位，其余位保持不变。

orr r0,r0,#0xd3

     0xd3=1101 0111

     将r0与0xd3作算数或运算，然后将结果返还给r0,即把r0的bit[7:6]和bit[4]和bit[2:0]置为1。