2021年08月31日 | ARM7用户模式下禁止/使能中断的一种方法-使用软中断forKeilMDK

最近写一个程序,需要在用户模式下关中断,但ARM 7的体系结构决定了中断必须在特权模式下才可以更改,所以想到使用ARM的软中断来实现关中断和开中断.

使用软中断,首先要有硬件指令的支持.ARM有条指令是SWI.

SWI 指令的格式为：

SWI {条件} 24 位的立即数

SWI 指令用于产生软件中断，以便用户程序能调用操作系统的系统例程。操作系统在 SWI 的异常处理程序中提供相应的系统服务，指令中 24 位的立即数指定用户程序调用系统例程的类型，相关参数通过通用寄存器传递，当指令中 24 位的立即数被忽略时，用户程序调用系统例程的类型由通用寄存器 R0 的内容决定，同时，参数通过其他通用寄存器传递。 

指令示例：

SWI  0x02；该指令调用操作系统编号位02的系统例程。

在keil MDK中,关键字__svc可以产生硬件SWI指令,使得处理器能响应软件中断.关键字__svc,keil MDK帮助文件中这样描述:

__svc 关键字声明超级用户调用 (SVC) 函数，该函数最多使用四个类似于整数的参数，并通过 value_in_regs 结构最多返回四个结果。

__svc 是一个函数限定符。它影响函数的类型。

语法
__svc(int svc_num) return-type function-name([argument-list]);
其中：
    svc_num 是在 SVC 指令中使用的立即值。
    它是一个表达式，其计算结果为以下范围内的整数：
         • 在 ARM 指令中为 0 到 224–1 （24 位值）
         • 在 16 位 Thumb 指令中为 0-255 （8 位值）。

要在keil MDK中使用软件中断,要做好两件事:第一件,更改启动文件,编写软件中断的汇编入口.在这个汇编入口中主要根据软件中断命令号进行相应的函数跳转.第二件,编写相应命令号的C语言服务函数.下面举例怎么样用软件中断实现开中断和关中断.

第一步:更改启动代码

keil MDK自带的启动代码有类似下面的语句:

Vectors         LDR     PC, Reset_Addr         
                     LDR     PC, Undef_Addr
                     LDR     PC, SWI_Addr
                     LDR     PC, PAbt_Addr
                     LDR     PC, DAbt_Addr

蓝色语句是程序复位后要执行的第一条指令,即复位异常入口;而红色语句就是执行一个软件中断指令后,要跳转到的软件中断异常入口.通过语句"SWI_Addr        DCD     SWI_Handler"进行中转,软件中断会跳转到标号为SWI_Handler的语句处,该处即处理软件中断的命令号.源代码如下:

       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

第二部:编写相应命令号的C语言服务函数.

声明软件中断:

__svc(0x00) void EnableIrq(void);  //使能中断
__svc(0x01) void DisableIrq(void);  //禁止中断

编写服务函数:

1. void DisableIrqFunc(void)  

2. {  

3.     int temp;  

4.     __asm  

5.     {  

6.         MRS temp,SPSR  

7.         ORR temp,temp,#0x80  

8.         MSR SPSR_c,temp  

9.     }  

10. }  

11. void EnableIrqFunc(void)  

12. {  

13.     int temp;  

14.     __asm  

15.     {  

16.         MRS temp,SPSR  

17.         BIC temp,temp,#0x80  

18.         MSR SPSR_c,temp  

19.     }  

20. }  

到此,使能和禁止中断的软中断就结束了,下面看一下执行过程.

在程序中,如果想关中断,只需使用:DisableIrq();

MDK编译器在执行这句函数时,自动用软中断指令代替,即: SWI 0x01

ARM执行这条软件中断指令后,发生软件中断异常,程序跳转到软件中断异常服务函数处,即汇编代码标号为SWI_Handler处,在这里判断软件中断命令号是0x01，然后执行 BLNE    DisableIrqFunc   语句,调用禁止中断函数,实现关中断.