ARM中的SWI指令

ARM汇编的SWI指令软中断

从下面的一个ARM 汇编小程序要弄懂的以下三个问题:

1).在ARM状态转到THUNB状态和BX的应用

2).汇编的架构

3).SWI指令的使用

　　　　AREA    ADDREG,CODE,READONLY

 　　　　ENTRY

MAIN

    　 ADR  r0,ThunbProg + 1  ;(为什么要加1呢?因为BX指令跳转到指定的地址执行程序   时,   若　　　(BX{cond}  Rm)Rm的位[0]为1,则跳转时自动将CPSR中的标志T置位即把目标 代码解释为　Thunb代码）

    　 　　BX    r0

    　　　CODE16

ThunbProg

    　　　mov r2,#2

  　　　　mov r3,#3

 　　　　add r2,r2,r3

　　　　ADR r0,ARMProg

　　　　BX  ro

　　　　CODE32

ARMProg

 　　　　mov r4,#4

　　　　mov r5,#5

　　　　add  r4,r4,r5

             stop   mov r0,#0x18

              LDR  r1,=0x20026

             SWI   0x123456

             END

ＳＷＩ－－软中断指令：

ＳＷＩ指令用于产生软中断，从拥护模式变换到管理模式，ＣＰＳＲ保存到管理模式的ＳＰＳＲ中．

　SWI{cond}      immed_24      ;immed_24为软中断号（服务类型）

使用SWI指令时，通常使用以下两种方法进行传递参数，SWI 异常中断处理程序就可以提供相关的服务，这两种方法均是用户软件协定．SWI异常中断处理程序要通过读取引起软中断的SWI指令，以取得２４位立即数．

（１）　指令中的２４位立即数指定了用户请求的服务类型，参数通过通用寄存器传递．

　mov   r0,#34    ;设置子功能号位３４

   SWI   12     ;调用１２号软中断

（２）　指令中的２４位立即数被忽略，用户请求的服务类型有寄存器ＲＯ的值决定，参数通过其他的通用寄存器传递．

　mov  r0,#12         ;调用１２号软中断

　mov r1,#34         ;设置子功能号位３４

　SWI　　０

在SWI异常中断处理程序中，取出SWI立即数的步骤为：首先确定引起软中断的SWI指令是ARM指令还是Thunb指令，这可通过对SPSR访问得到；然后取得该SWI指令的地址，这可通过访问LR寄存器得到；接着读出指令，分解出立即数．如如下程序：

T_bit              EQU                    0X20

SWI_Handler

                STMFD      SP!,{R0-R3,R12,LR}                  ;现场保护

               MRS           R0,SPSR                                   ;读取SPSR

              STMFD       SP!,{R0}                                     :保存SPSR

              TST             R0,#T_bit                        

            LDRNEH        R0,[LR,#-2]                       ;若是Thunb指令，读取指令码（１６位）

　　　BICNE             R0,#0XFF00                     :取得Thunb指令的８位立即数

　　　LDREQ           R0,[LR,#-4]                      ;若是ARM指令，读取指令码（３２位）

　　　BICEQ            R0,#0XFF000000           ;取得ＡＲＭ指令的２４位立即数

　　　．．．．

　　　LDMFD          SP!,{R0-R3,R12,PC}^    ；SWI异常中断返回

　　　　

Thu Oct 12 2006

 

软件中断SWI的实现

在需要软件中断处调用

__SWI  0xNum           ;Num为SWI中断处理模块的编号，见表SwiFunction

;软件中断
SoftwareInterrupt
        CMP     R0, #12                         ;R0中的SWI编号是否大于最大值

/* 下面这句语句把 (LDRLO地址+ 8 + R0*4) 的地址装载到PC寄存器，举例如果上面的 Num="1"，也就是R0 = 1, 假设LDRLO这条指令的地址是0x00008000,那么根据ARM体系的2级流水线 PC寄存器里指向是下两条指令 于是PC ＝ 0x00008008  也就是伪指令DCD     TASK_SW 声明的标号TASK_SW  的地址，注意DCD     TASK_SW 这条指令本身不是ARM能执行的指令，也不会占有地址，这条指令靠汇编器汇编成可执行代码，它的意义就是声明 TASK_SW的地址，  , [PC, R0, LSL #2] 这个寻址方式就是 PC + R0的值左移2位的值( 0x01<<2  => 0x04 )，这样PC的值就是0x0000800C, 即ENTER_CRITICAL的地址于是ARM执行该标号下的任务 */

        LDRLO   PC, [PC, R0, LSL #2]        
        MOVS    PC, LR

SwiFunction
        DCD     TASK_SW                ;0
        DCD     ENTER_CRITICAL         ;1
        DCD     EXIT_CRITICAL            ;2
        DCD     ISRBegin                 ;3
        DCD     ChangeToSYSMode         ;4
        DCD     ChangeToUSRMode         ;5
        DCD     __OSStartHighRdy        ;6
        DCD     TaskIsARM               ;7
        DCD     TaskIsTHUMB             ;8
        DCD     OSISRNeedSwap           ;9
        DCD     GetOSFunctionAddr       ;10
        DCD     GetUsrFunctionAddr      ;11

TASK_SW
        MRS     R3, SPSR                        ;保存任务的CPSR
        MOV     R2, LR                          ;保存任务的PC
       
        MSR     CPSR_c, #(NoInt | SYS32Mode)    ;切换到系统模式
        STMFD   SP!, {R2}                       ;保存PC到堆栈
        STMFD   SP!, {R0-R12, LR}               ;保存R0-R12,LR到堆栈
                                                ;因为R0~R3没有保存有用数据，所以可以这样做
        B       OSIntCtxSw_0                    ;真正进行任务切换

ENTER_CRITICAL
                                                ;OsEnterSum++
        LDR     R1, =OsEnterSum
        LDRB    R2, [R1]
        ADD     R2, R2, #1
        STRB    R2, [R1]
                                                ;关中断
        MRS     R0, SPSR
        ORR     R0, R0, #NoInt
        MSR     SPSR_c, R0
        MOVS    PC, LR