ARM7TDMI内核CPU在响应中断后会切换到异常模式下:FIQ中断是进入快中断模式,IRQ中断时进入中断模式(ARM7TDMI内核有7种模式:用户模式,系统模式,快中断模式,中断模式,管理模式,中止模式和未定义模式,其中后5种被称为异常模式。
中断处理过程,ARM7进入及退出快中断模式和中断模式的过程(中断响应过程)如下:
① 将下一条指令的地址复制到LR(R14)中(在ARM状态下)。
② 将CPSR复制到适当的SPSR(各种模式处CPSR是共用一个的,而SPSR在不同异常模式下是不同的)。
③ 根据异常将CPSR模式强制设为快中断模式或中断模式。
④ 强制PC从相关的异常向量处取指。(到此完成进入中断服务程序的动作)
⑤ 执行异常服务程序。
⑥ 将LR中的值减去偏移量后移入PC。ARM状态快中断模式和中断模式下这个偏移量为4,因为LR保存的是由于FIQ或IRQ占先面没有被执行的指令的地址。
⑦ 将SPSR的值复制回CPSR中。
⑧ 清零在入口置位的中断禁止标志。
一旦产生IRQ中断,微控制器会切换到IRQ模式,并且跳转到向量表0x0000018地址处执行程序。而一旦产生FIQ中断,微控制器会切换到FIQ模式,并且跳转到向量表0x000001C地址处执行程序。所示,在0x00000080处和0x0000001C处必须各有一条跳转指令,分别跳转的IRQ和FIQ中断处理的代码处。在0x00000000处的一般向量表称为异常向量表。
ARM7的中断向量表的前8个中断向量中,最后两个是IRQ和FIQ。可以从这两个中断向量跳转到相应的中断服务函数中去。在ARM7中,IRQ中断用的比较多。当产生一个IRQ中断之后,首先要保存当前工作状态的环境,然后将中断服务函数地址赋给PC,跳转到中断服务函数。执行完中断服务函数之后,再恢复中断前的工作状态环境,返回正常的工作模式。
ARM中的异常中断是如何实现进入中断程序的,比如如何进入...swi(0x00) void SwiHandle1(int Handle)其实没有函数体,执行这个语句后就自动把Handle的值赋给了R0,接着执行下面的代码。__swi(0x00)是软件中断,0为软中断指令中的24位立即数,但是通过R0寄存器来传递参数具体的函数体,当然是要在swi的中断处理程序中去找了可以在复位时的异常向量表里面找到swi中断服务程序的入口地址。
SWI 执行的流程是,先进入异常中断向量表,然后跳到向量地址处,接着一小段汇编 *** 作,把功能号读入到一个寄存器中,然后 switch 判断这个功能号是多少,接着跳转到对应的终端服务程序,如果函数有参数,则根据ATPCS规则进行参数的传递;如只有一个参数,则用 R0 来传递,超过4个参数,超出的部分用堆栈来传递。
__swi是ADS编译器的关键字,用它做前缀可以声明一个软中断调用,格式为:
__swi(功能号) 返回值 名称 (参数列表)
功能号:即软中断指令中的24位立即数,软中断号
名 称:即调用软中断时用于描述软中断的函数名称
参 数:软中断函数的参数,根据ATPCS规则,如果软中断函数有不超过4个参数时,通过R0~R3传递,超过4个参数时用堆栈来传递。
__swi(0x00) void SwiHandle1(int Handle)。其中0x00为软中断功能号(软中断号);软中断函数名称为SwiHandle1;只有一个参数,则使用R0来传递;函数没有返回值。紧接着这句代码的是定义了4个宏,分别表示禁能IRQ函数、使能IRQ函数、禁能FIQ函数、使能IFQ函数,其实调用的软中断函数是一样的,只是参数不同而已。例如在用户程序中调用“IRQEnable( )”时,处理器会产生软中断。位于启动代码中的那些是软中断处理函数,当发生软中断时,PC被强制指向0x00000008,这个地址中存放的是软中断异常的处理函数的地址,所以程序会跳转至标号“SoftwareInterrupt ”处执行。SoftwareInterrupt 函数的功能是判断R0的值(R0的值为软中断函数传递过来的参数)是否小于4,如果小于4则跳转至标号“SwiFunction”执行,如果不是则函数返回。SwiFunction函数是一个散转函数,它的功能是根据R0的值跳转至对应的函数处执行,即如果参数为1,则函数会跳转至IRQEnable处执行,将IRQ中断使能。
本文件SWI.s位于ARM Executable Image for LPC2294工程模板中,故不考虑SWI触发前为Thumb态;SWI异常一旦触发,内核硬件完成:
♂ 进入Supervisor模式;
♂ 拷贝CPSR至SPSR_svc
♂ 拷贝异常返回地址至LR_svc
♂ 将0x00000008装入PC
因此,当触发SWI软中断前内核处于Supervisor模式,SPSR_svc、LR_svc中的值将被破坏;
3、SWI指令编码中自带24bit数据作为软中断号(swi_num),因此可通过取SWI指令编码获取软中断号;LDR r0,[lr,#-4]就是这样;
4、SWI_Exception_Function函数一般采用C编码(也可汇编),采用C编码可直接套用switch根据swi_nun软中断号切换,SWI_Exception_Function函数的编制是灵活的,比如可以为带参或不带参函数;
5、一个SWI调用允许带1~4个字型参数和1~4个字型返回值,触发SWI调用时四个参数依次保存在R0~R3中,返回值也......
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