在篇文章中主要講講調(diào)試中斷過程中獲得的知識,也許會對大家有用。
大家應該都知道在使用S3C2440這塊芯片時,有一個十分大的問題,就是對于keil軟件自帶的初始化代碼沒有給全,在初始化代碼中主要做了以下幾件事
可以看出,也就是對I/O口進行了配置,看門狗,時鐘進行了初始化,同時也對內(nèi)存塊進行了一定的配置,是十分基本的一些初始化,其中對于中斷向量表根本就沒有進行建立,因此如果要用他的文件進行中斷的實驗,必須自己去改動初始化代碼,完成他沒有完成的工作,自己嘗試了一下,沒有成功,因此就對ADS事例程序的初始化代碼進行移植(參看某大神的教程實現(xiàn),)
一、ARM中斷的執(zhí)行方式
這里中斷有兩種,一種外部中斷,一種內(nèi)部中斷,對于兩種中斷稍有不同,原理相似,我以外部中斷進行介紹。
1)當然首先必須配置好各種寄存器,當外部中斷在滿足條件的時候會發(fā)生中斷,這時EINTPEND這個寄存器的對應位會被寫為1,其中這個寄存器可以有多位置一
2)再繼續(xù)和EINTMASK這個寄存器進行操作,如果觸發(fā)的中斷沒有被屏蔽,則可以產(chǎn)生,這時SRCPND對應的位置會置1,當然SRCPND這個寄存器也可能會多位被置1,僅僅表示此時有多個中斷發(fā)生了。
3)查看中斷模式,是普通中斷還是快速中斷,如果是快速中斷直接進入FIQ異常,如果是普通中斷還需要進行后續(xù)操作。
4)如果是普通中斷,再與INTMSK進行操作,操作后,如果還有多個中斷,則進入中斷判優(yōu),最終對INTPND中的某一位進行置1,表示某個中斷產(chǎn)生并相應。注意INTPND這個寄存器有且僅有一位能夠被置1。
以上就是有中斷來了后,整個硬件操作的過程,因此我們可以看出,其實我們有時候可以不通過中斷服務的方式來進行,直接進行中斷位這些標志的查詢就可以了,(類似單片機),但是這樣沒有任何效率的提升了。
對于復位、未定義指令、軟件中斷、指令異常、數(shù)據(jù)異常、普通中斷、快速中斷,在這里我們叫他們異常
對于普通中斷中具體的中斷,我們才叫中斷。
對于以上異常發(fā)生時,都會有一個固定的跳轉(zhuǎn)地址,即異常向量表:
下面是當進入IRQ中斷發(fā)生后,軟件方面的一些操作:
1)當中斷產(chǎn)生時,程序會自動的跳轉(zhuǎn)到0x0000,0018這個地址上去,在這個地址上一般會有一個跳轉(zhuǎn)指令,就可以直接跳轉(zhuǎn)到異常處理函數(shù)。
2)但是對于普通中斷異常中還有相當多的中斷,因此對于普通中斷異常跳入的異常處理函數(shù)不是一個正真的處理函數(shù),而是一個中斷偏移在此跳轉(zhuǎn)的中間過程。其函數(shù)如下:
;呵呵,來了來了.好戲來了,這一段程序就是用來進行第二次查表的過程了.
;如果說第一次查表是由硬件來完成的,那這一次查表就是由軟件來實現(xiàn)的了.
;為什么要查兩次表??
;沒有辦法,ARM把所有的中斷都歸納成一個IRQ中斷異常和一個FIRQ中斷異常
;第一次查表主要是查出是什么異常,可我們總要知道是這個中斷異常中的什么中斷呀!
;沒辦法了,再查一次表唄!
;===================================================================================
;//外部中斷號判斷,通過中斷服務程序入口地址存儲器的地址偏移確定
;//PC=[HandleEINT0+[INTOFFSET]]
;H|------|
;|///|
;|--isr-|====>pc
;L|--r8--|
;|--r9--|<----sp
IsrIRQ
subsp,sp,#4;給PC寄存器保留reservedforPC
stmfdsp!,{r8-r9};把r8-r9壓入棧
ldrr9,=INTOFFSET;把INTOFFSET的地址裝入r9INTOFFSET是一個內(nèi)部的寄存器,存著中斷的偏移
ldrr9,[r9];I_ISR
ldrr8,=HandleEINT0;這就是我們第二個中斷向量表的入口的,先裝入r8
;===================================================================================
;哈哈,這查表方法夠好了吧,r8(入口)+index*4(別望了一條指令是4bytes的喔),
;這不就是我們要找的那一項了嗎.找到了表項,下一步做什么?肯定先裝入了!
;==================================================================================
addr8,r8,r9,lsl#2;地址對齊,因為每個中斷向量占4個字節(jié),即isr=IvectTable+Offeset*4
ldrr8,[r8];裝入中斷服務程序的入口
strr8,[sp,#8];把入口也入棧,準備用舊招
ldmfdsp!,{r8-r9,pc};施招,彈出棧,哈哈,順便把r8彈出到PC了,跳轉(zhuǎn)成功!
這段語句就實現(xiàn)了普通中斷異常到具體中斷的偏移處理。
這樣就可以跳轉(zhuǎn)到具體的中斷處理程序中了。
對于如果用S3C2440.S這個初始化文件,肯定是沒有二次查表,并且也沒有建立后續(xù)具體中斷的偏移地址,這樣如果我們自己僅僅在S3C2440.S添加出硬件中斷發(fā)生后,異常跳轉(zhuǎn),讓異常跳轉(zhuǎn)到一個C程序中,再在C程序中檢測INTPND這個寄存器的值,根據(jù)這個置調(diào)用不同的子函數(shù)也可以實現(xiàn)中斷。(當然在跳轉(zhuǎn)過程中,從正常情況進入中斷異常,需要進行模式轉(zhuǎn)換,棧的保存等)
二、在ARM中執(zhí)行中斷時,內(nèi)存的映射情況
第一部分所說的直接跳轉(zhuǎn)地址,都是硬件執(zhí)行時直接使用的地址,當MMU沒有開啟的時候,上面的地址就是物理地址,直接去實際的那塊地址,但是當MMU開啟后,上面的地址就是虛擬地址(開啟MMU之后,所有使用的地址都應該是虛擬地址了,都會被映射到某一塊對應的物理地址中去)。但是從keil forARM的工程配置
我們程序代碼是從ROM1的0x3000,0000這里開始存放的,因此如果產(chǎn)生中斷了,MMU沒有開啟,那硬件直接去訪問0x0000,0000這里,是不可能找到我們的代碼,這時候程序就跑飛了。因此為了當硬件去訪問0x0000,0000時,其實訪問的是ROM1的0x3000,0000,我們必須開啟MMU把0x0000,0000變成一個虛擬的地址,這個虛擬地址映射的實際物理地址是0x3000,0000,這里我們就需要介紹一個函數(shù)MMU_SetMTT,源代碼如下
voidMMU_SetMTT(intvaddrStart,intvaddrEnd,intpaddrStart,intattr)
{
volatileU32*pTT;
volatileinti,nSec;
pTT=(U32*)_MMUTT_STARTADDRESS+(vaddrStart>>20);
nSec=(vaddrEnd>>20)-(vaddrStart>>20);
for(i=0;i<=nSec;i++)*pTT++=attr|(((paddrStart>>20)+i)<<20);
}
在內(nèi)存映射中增加MMU_SetMTT(0x00000000,0x03F00000,0x30000000,RW_CB);
或者增加MMU_SetMTT(0x00000000,0x03f00000,(int)__ENTRY,RW_CB); 因為ENTRY就是等于0x30000000;
這樣在中斷產(chǎn)生的時候就不會跑飛了,并且能按照程序代碼找到對應中斷入口等。
三、特別提醒
在上面兩個問題解決后,順利的把中斷調(diào)試通過,但是需要注意的小細節(jié)是:
1)在每次中斷發(fā)生后,記得要對中斷進行清除,并且清除的過程是從內(nèi)部向外部清除,
2)在對于的中斷函數(shù)一定要記住掛載對應的中斷向量地址上,不然同樣程序會跑飛,如果沒有注意這里,可能會調(diào)試很久。
四、中斷向量表
這是初始化代碼中用于上面二次偏移的標號,定義在RAM中
ALIGN
AREARamData,DATA,READWRITE
^_ISR_STARTADDRESS;_ISR_STARTADDRESS=0x33FF_FF00
HandleReset#4
HandleUndef#4
HandleSWI#4
HandlePabort#4
HandleDabort#4
HandleReserved#4
HandleIRQ#4
HandleFIQ#4
;Donotusethelabel'IntVectorTable',
;ThevalueofIntVectorTableisdifferentwiththeaddressyouthinkitmaybe.
;IntVectorTable
;@0x33FF_FF20
HandleEINT0#4
HandleEINT1 # 4





