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2020年03月06日 | 【ARM裸板】软件中断分析及示例
2020-03-06 来源：eefocus
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);
}
史海拾趣
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