s3c2440——swi异常

Posted 2020-10-18 悄然拔尖

系统复位的时候，从0地址开始执行，这个时候系统处于svc管理模式。

一般而言，我们的app应用程序是处于用户模式的，但是用户模式不能访问硬件，必须处于特权模式才可以。所以这里我们用swi软中断方式来实验。swi异常会让cpu进入svc模式。

首先，系统复位，执行代码，此刻处于svc模式，然后我们切换模式改变成为用户模式，再使用swi指令，处理软中断。

由于切换了模式，需要重新设置栈，因为我们要调用c函数，而栈我们是在sdram的最高地址往下开辟的。

这里，我们的swi异常发生时，硬件会让程序从地址0x8的地方开始执行，所以我们仿照之前的未定义异常编写软中断处理函数：

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保存有被中断模式的CPSR
     * 3. CPSR中的M4-M0被设置为10011, 进入到svc模式
     * 4. 跳到0x08的地方执行程序 
     */

    /* sp_svc未设置, 先设置它 */
    ldr sp, =0x33e00000

    /* 保存现场 */
    /* 在swi异常处理函数中有可能会修改r0-r12, 所以先保存 */
    /* lr是异常处理完后的返回地址, 也要保存 */
    stmdb sp!, {r0-r12, lr}  

    //mov r4, lr
    
    /* 处理swi异常 */
    mrs r0, cpsr
    ldr r1, =swi_string
    bl printException

    //sub r0, r4, #4
    ldr r0,=my_swi
    bl printSWIVal
    
    /* 恢复现场 */
    ldmia sp!, {r0-r12, pc}^  /* ^会把spsr的值恢复到cpsr里 */
    
swi_string:
    .string "swi exception"

.align 4

韦老大的代码通过swi异常保存lr的方式来达到读取软中断号，这样其实麻烦了，所以我直接在我们的

swi 0x123处加上标签（my_swi:），这样直接就知道swi 0x123这条指令的地址，解引用这个地址，就可以得到0x123这个数值，而不用通过保存lr的值之后，再减去4的方式，可读性更高，代码也更简单呀！

这样，当代码运行到swi 0x123是，就会出现我们软中断异常处理，打印消息如下：

先发生未定义异常，然后发生swi异常。

上图是swi异常的打印函数，为什么取地址解引用之后，还要对0xff000000取反相与呢？

我们看看arm指令格式：

我们忽略cond条件（全为1，上篇随笔也有说到），而且紧跟着的4位也都是1，所以高八位都是1，即ff，所以我们要把高八位清零，剩下的就是我们my_swi标签地址内存中正真的数据了。

再说一下切换成usr用户的时候我们使用了 bic指令。

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。
eg：
bic r0,r0,#0x1f
0x1f=11111b
其含义：清除r0的bit[4:0]位。

 

然后：

msr和mrs很像，不要混淆了。

mrs：（r：寄存器 ，s：状态  英文缩写）

将状态寄存器的内容传送至通用寄存器。

msr：（s：状态 ，r：寄存器）

通用寄存器传送至状态寄存器传送指令

msr和mrs这两个指令从右往左看这三个字母，开头都是m就不管了，sr表示r->s（r到s），rs表示s->r（s到r），就是把什么寄存器传到什么寄存器去。

比如我们上面的msr cpsr, r0：表示把通用寄存器r0传送到状态寄存器cpsr。