ARM微處理器的編程模型之：異常中斷處理

3.4.8 SWI異常處理函數(shù)的設(shè)計(jì)

本小節(jié)主要介紹編寫SWI處理程序時(shí)需要注意的幾個(gè)問題，包括下面內(nèi)容。

· 判斷SWI中斷號。

· 使用匯編語言編寫SWI異常處理函數(shù)。

· 使用C語言編寫SWI異常處理函數(shù)。

· 在特權(quán)模式下使用SWI異常中斷處理。

· 從應(yīng)用程序中調(diào)用SWI。

· 從應(yīng)用程序中動態(tài)調(diào)用SWI。

1．判斷SWI中斷號

當(dāng)發(fā)生SWI異常，進(jìn)入異常處理程序時(shí)，異常處理程序必須提取SWI中斷號，從而得到用戶請求的特定SWI功能。

在SWI指令的編碼格式中，后24位稱為指令的“comment field”。該域保存的24位數(shù)，即為SWI指令的中斷號，如圖3.11所示。

圖3.11 SWI指令編碼格式

第一級的SWI處理函數(shù)通過LR寄存器內(nèi)容得到SWI指令地址，并從存儲器中得到SWI指令編碼。通常這些工作通過匯編語言、內(nèi)嵌匯編來完成。

下面的例子顯示了提取中斷向量號的標(biāo)準(zhǔn)過程。

PRESERVE8

AREA TopLevelSwi, CODE, READONLY ;第一級SWI處理函數(shù).

EXPORT SWI_Handler

SWI_Handler

STMFD sp!,{r0-r12,lr} ;保存寄存器

LDR r0,[lr,#-4] ;計(jì)算SWI指令地址.

BIC r0,r0,#0xff000000 ;提取指令編碼的后24位

;

; 提取出的中斷號放r0寄存器，函數(shù)返回

;

LDMFD sp!, {r0-r12,pc}^ ;恢復(fù)寄存器

END

例子中，使用LR-4得到SWI指令的地址，再通過“BIC r0, r0, #0xFF000000”指令提取SWI指令中斷號。

2．匯編語言編寫SWI異常處理函數(shù)

最簡單的方法是利用得到的中斷向量號，使用跳轉(zhuǎn)表直接跳轉(zhuǎn)到實(shí)現(xiàn)相應(yīng)SWI功能的處理程序。

下面的例子，使用匯編語言實(shí)現(xiàn)了這種跳轉(zhuǎn)。

CMP r0,#MaxSWI ;中斷向量范圍檢測

LDRLS pc, [pc,r0,LSL #2]

B SWIOutOfRange

SWIJumpTable

DCD SWInum0

DCD SWInum1

; 使用DCD 定義各功能函數(shù)入口地址

SWInum0 ;0號中斷

B EndofSWI

SWInum1 ;1號中斷

B EndofSWI

;

EndofSWI

3．使用C語言編寫SWI異常處理函數(shù)

雖然第一級SWI處理函數(shù)（完成中斷向量號的提取）必須用匯編語言完成，但第二級中斷處理函數(shù)（根據(jù)提取的中斷向量號，跳轉(zhuǎn)到具體處理函數(shù)）就可以使用C語言來完成。

因?yàn)榈谝患壍闹袛嗵幚砗瘮?shù)已經(jīng)將中斷號提取到寄存器r0中，所以根據(jù)AAPCS函數(shù)調(diào)用規(guī)則，可以直接使用BL指令跳轉(zhuǎn)到C語言函數(shù)，而且中斷向量號作為第一個(gè)參數(shù)被傳遞到C函數(shù)。

例如匯編中使用了“BL C_SWI_Handler”跳轉(zhuǎn)到C語言的第二級處理函數(shù)，則第二級的C語言函數(shù)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，如果需要傳遞的參數(shù)多于1個(gè)，那么可以使用堆棧，將堆棧指針作為函數(shù)的參數(shù)傳遞給C類型的二級中斷處理程序，就可以實(shí)現(xiàn)在兩級中斷之間傳遞多個(gè)參數(shù)。

例如：

MOV r1, sp ;將傳遞的第二個(gè)參數(shù)（堆棧指針）放到r1中

BL C_SWI_Handler ;調(diào)用C函數(shù)

相應(yīng)的C函數(shù)的入口變?yōu)椋?/p>

void C_SWI_handler(unsigned number, unsigned *reg)

同時(shí)，C函數(shù)也可以通過堆棧返回操作的結(jié)果。