ARM微处理器的编程模型之:异常中断处理
3.4.8 SWI异常处理函数的设计
本小节主要介绍编写SWI处理程序时需要注意的几个问题,包括下面内容。
· 判断SWI中断号。
· 使用汇编语言编写SWI异常处理函数。
· 使用C语言编写SWI异常处理函数。
· 在特权模式下使用SWI异常中断处理。
· 从应用程序中调用SWI。
· 从应用程序中动态调用SWI。
1.判断SWI中断号
当发生SWI异常,进入异常处理程序时,异常处理程序必须提取SWI中断号,从而得到用户请求的特定SWI功能。
在SWI指令的编码格式中,后24位称为指令的“comment field”。该域保存的24位数,即为SWI指令的中断号,如图3.11所示。
图3.11 SWI指令编码格式
第一级的SWI处理函数通过LR寄存器内容得到SWI指令地址,并从存储器中得到SWI指令编码。通常这些工作通过汇编语言、内嵌汇编来完成。
下面的例子显示了提取中断向量号的标准过程。
PRESERVE8
AREA TopLevelSwi, CODE, READONLY ;第一级SWI处理函数.
EXPORT SWI_Handler
SWI_Handler
STMFD sp!,{r0-r12,lr} ;保存寄存器
LDR r0,[lr,#-4] ;计算SWI指令地址.
BIC r0,r0,#0xff000000 ;提取指令编码的后24位
;
; 提取出的中断号放r0寄存器,函数返回
;
LDMFD sp!, {r0-r12,pc}^ ;恢复寄存器
END
例子中,使用LR-4得到SWI指令的地址,再通过“BIC r0, r0, #0xFF000000”指令提取SWI指令中断号。
2.汇编语言编写SWI异常处理函数
最简单的方法是利用得到的中断向量号,使用跳转表直接跳转到实现相应SWI功能的处理程序。
下面的例子,使用汇编语言实现了这种跳转。
CMP r0,#MaxSWI ;中断向量范围检测
LDRLS pc, [pc,r0,LSL #2]
B SWIOutOfRange
SWIJumpTable
DCD SWInum0
DCD SWInum1
; 使用DCD 定义各功能函数入口地址
SWInum0 ;0号中断
B EndofSWI
SWInum1 ;1号中断
B EndofSWI
;
EndofSWI
3.使用C语言编写SWI异常处理函数
虽然第一级SWI处理函数(完成中断向量号的提取)必须用汇编语言完成,但第二级中断处理函数(根据提取的中断向量号,跳转到具体处理函数)就可以使用C语言来完成。
因为第一级的中断处理函数已经将中断号提取到寄存器r0中,所以根据AAPCS函数调用规则,可以直接使用BL指令跳转到C语言函数,而且中断向量号作为第一个参数被传递到C函数。
例如汇编中使用了“BL C_SWI_Handler”跳转到C语言的第二级处理函数,则第二级的C语言函数示例如下所示。
void C_SWI_handler (unsigned number)
{
switch (number)
{
case 0 : /* SWI number 0 code */
break;
case 1 : /* SWI number 1 code */
break;
...
default : /* Unknown SWI - report error */
}
}
另外,如果需要传递的参数多于1个,那么可以使用堆栈,将堆栈指针作为函数的参数传递给C类型的二级中断处理程序,就可以实现在两级中断之间传递多个参数。
例如:
MOV r1, sp ;将传递的第二个参数(堆栈指针)放到r1中
BL C_SWI_Handler ;调用C函数
相应的C函数的入口变为:
void C_SWI_handler(unsigned number, unsigned *reg)
同时,C函数也可以通过堆栈返回操作的结果。
评论