ARM架构中如何读取协处理器寄存器

Posted 2023-02-16

【中文标题】ARM架构中如何读取协处理器寄存器

【英文标题】：How read coprocessor registers in ARM architecture

【发布时间】：2018-03-01 14:17:59

【问题描述】：

我正在尝试读取以下片上系统中的 CP15 协处理器

Cortex A7 - ARMv7-A

在我的sn-p下面

void main (void)

    unsigned int reg_value = 0;
    asm volatile("mrc p15, 0, %0, c0, c0, 0" : "=r"(reg_value) );
    printf("reg_value: %d", reg_value);

我不知道这是否是读取协处理器寄存器的正确方法，但它的编译已完成且没有错误。 执行过程中出现问题（代码在root下执行）：

Illegal instruction

如果我使用 gdb，我会得到以下结果：

   0x000086a0 <+16>:    str r3, [r11, #-40] ; 0x28
=> 0x000086a4 <+20>:    mrc 15, 0, r3, cr0, cr0, 0
   0x000086a8 <+24>:    str r3, [r11, #-40] ; 0x28

为什么我无法读取协处理器寄存器？我的代码有什么问题？

【问题讨论】：

你确定你被允许读这个寄存器了吗？

您使用的是哪个编译器？您要读取哪个寄存器（名称）？

另外看起来你是在 USR 模式下运行它。这些寄存器只能在特权模式下访问（SVC/SYS/IRQ/FIQ/ABT）。在root下运行用户空间应用还是USR。

我正在尝试读取 MIDR= 主 ID 寄存器。我想我正在以 USR 的身份工作：我该如何检查？

你能打印$cpsr吗？

【参考方案1】：

您似乎正在尝试使用该指令访问 MIDR：主 ID 寄存器（来自 ARMARMv7 B4.1.105）

MRC p15, 0, <Rt>, c0, c0, 0    ; Read MIDR into Rt

但是，当您在 Linux 中执行应用程序时，您处于用户模式 ​​(PL0) 并且 ARMARMv7 在 MIDR 的使用约束中指定了

只能从 PL1 或更高版本访问。

因此只能在 PL1、PL2、PL3 访问。要访问它，您需要创建一个在 PL1 上运行的驱动程序，该驱动程序将读取 MIDR。然后，在您的应用程序中，打开此驱动程序以使用 IOCTL 获取数据。

您也可以尝试使用来自 PL0 的 SVC 调用来访问内核模式 (PL1)，但这意味着修改您的内核 SVC 处理程序。

【讨论】：

您知道是否已经为 linux 提供了能够读取 ARM 协处理器的驱动程序吗？我应该从头开始写吗？

我认为 linux 中没有为此提供的驱动程序。您可以查看tldp.org/LDP/lkmpg/2.6/html/lkmpg.html#AEN121、apriorit.com/dev-blog/195-simple-driver-for-linux-osgithub.com/pokitoz/ioctl_driver，以获取有关如何编写的更具体的示例。可以找到很多例子