ARM 7 用户模式下禁止/使能中断的一种方法--使用软中断 for Keil MDK

落日映苍穹つ 2022-07-16 14:46 42阅读 0赞

最近写一个程序,需要在用户模式下关中断,但ARM 7的体系结构决定了中断必须在特权模式下才可以更改,所以想到使用ARM的软中断来实现关中断和开中断.

使用软中断,首先要有硬件指令的支持.ARM有条指令是SWI.

SWI 指令的格式为：

SWI \{ 条件\} 24 位的立即数

SWI 指令用于产生软件中断，以便用户程序能调用操作系统的系统例程。操作系统在 SWI 的异常处理程序中提供相应的系统服务，指令中 24 位的立即数指定用户程序调用系统例程的类型，相关参数通过通用寄存器传递，当指令中 24 位的立即数被忽略时，用户程序调用系统例程的类型由通用寄存器 R0 的内容决定，同时，参数通过其他通用寄存器传递。

指令示例：

SWI0x02；该指令调用操作系统编号位02的系统例程。

在keil MDK中,关键字\_\_svc可以产生硬件SWI指令,使得处理器能响应软件中断.关键字\_\_svc,keil MDK帮助文件中这样描述:

\_\_svc 关键字声明超级用户调用 (SVC) 函数，该函数最多使用四个类似于整数的参数，并通过 value\_in\_regs 结构最多返回四个结果。  
\_\_svc 是一个函数限定符。它影响函数的类型。

语法  
\_\_svc(int svc\_num) return-type function-name(\[argument-list\]);  
其中：  
svc\_num 是在 SVC 指令中使用的立即值。  
它是一个表达式，其计算结果为以下范围内的整数：  
• 在 ARM 指令中为 0 到 224–1 （24 位值）  
• 在 16 位 Thumb 指令中为 0-255 （8 位值）。

要在keil MDK中使用软件中断,要做好两件事:第一件,更改启动文件,编写软件中断的汇编入口.在这个汇编入口中主要根据软件中断命令号进行相应的函数跳转.第二件,编写相应命令号的C语言服务函数.下面举例怎么样用软件中断实现开中断和关中断.

第一步:更改启动代码

keil MDK自带的启动代码有类似下面的语句:

Vectors  LDR PC, Reset\_Addr   
LDR PC, Undef\_Addr  
LDR PC, SWI\_Addr  
 LDR PC, PAbt\_Addr  
LDR PC, DAbt\_Addr

蓝色语句是程序复位后要执行的第一条指令,即复位异常入口;而红色语句就是执行一个软件中断指令后,要跳转到的软件中断异常入口.通过语句"SWI\_Addr DCD SWI\_Handler"进行中转,软件中断会跳转到标号为SWI\_Handler的语句处,该处即处理软件中断的命令号.源代码如下:

EXPORT SWI\_Handler  
extern EnableIrqFunc ;使能中断函数名,用C语言实现  
extern DisableIrqFunc ;禁止中断函数名,用C语言实现  
SWI\_Handler  
STMFD SP!, \{R0,R12,LR\} ;入栈  
LDR R0, \[LR,\#-4\] ;取指令  
BIC R0,R0,\#0xFF000000 ;取软件中断命令号  
CMP R0,\#0 ;和0比较,因为我的使能中断用了软件中断命令0，禁止中断使用了软件中断命令1  
BLEQ EnableIrqFunc ;为零调用使能中断函数  
BLNE DisableIrqFunc ;不为零调用禁止中断函数  
LDMFD SP!,\{R0,R12,PC\}^ ;出栈

第二部:编写相应命令号的C语言服务函数.

声明软件中断:

\_\_svc(0x00) void EnableIrq(void); //使能中断  
\_\_svc(0x01) void DisableIrq(void); //禁止中断

编写服务函数:

void DisableIrqFunc(void) \{ int temp; \_\_asm \{ MRS temp,SPSR ORR temp,temp,\#0x80 MSR SPSR\_c,temp \} \} void EnableIrqFunc(void) \{ int temp; \_\_asm \{ MRS temp,SPSR BIC temp,temp,\#0x80 MSR SPSR\_c,temp \} \}

到此,使能和禁止中断的软中断就结束了,下面看一下执行过程.

在程序中,如果想关中断,只需使用:DisableIrq();

MDK编译器在执行这句函数时,自动用软中断指令代替,即: SWI 0x01

ARM执行这条软件中断指令后,发生软件中断异常,程序跳转到软件中断异常服务函数处,即汇编代码标号为SWI\_Handler处,在这里判断软件中断命令号是0x01，然后执行 BLNE DisableIrqFunc 语句,调用禁止中断函数,实现关中断.